题目内容

某温度下,反应 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数为400.此温度下,在容积一定的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度/(mol?L-1 0.44 0.6 0.6
下列说法正确的是(  )
分析:由反应2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)可知起始时CH3OH的浓度为0.44mol/L+2×0.6mol/L=1.64mol/L,
反应到某时刻时浓度商Q=
c(H2O)×c(CH3OCH3)
c2(CH3OH)
=
0.6mol/L×0.6mol/L
(0.44mol/L)2
=1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移动,
设平衡时转化的浓度为x,则
       2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始:1.64mol/L                O          0
转化:x                        0.5x       0.5x
平衡:1.64mol/L-x              0.5x       0.5x
0.5x×0.5x
(1.64mol/L-x)2
=400,x=1.6mol/L,
以此解答该题.
解答:解:A.由反应2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)可知起始时CH3OH的浓度为0.44mol/L+2×0.6mol/L=1.64mol/L,故A错误;
B.反应到某时刻时浓度商Q=
c(H2O)×c(CH3OCH3)
c2(CH3OH)
=
0.6mol/L×0.6mol/L
(0.44mol/L)2
=1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移动,则正反应速率大于逆反应速率,故B错误;
C.设平衡时转化的浓度为x,则
       2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)
起始:1.64mol/L                O          0
转化:x                        0.5x       0.5x
平衡:1.64mol/L-x              0.5x       0.5x
0.5x×0.5x
(1.64mol/L-x)2
=400,x=1.6mol/L,
平衡时CH3OH的浓度为1.64mol/L-1.6mol/L=0.04mol/L,故C正确;
D.平衡时CH3OH的转化率为
1.6
1.64
×100%
=97.6%,故D错误.
故选C.
点评:本体考查化学平衡的计算,题目难度中等,计算某时刻的浓度商,把握平衡常数的含义与运用是解答该题的关键之处,答题时注意领悟该题.
练习册系列答案
相关题目

(14分)

I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2

⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为:           

⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是                

Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。

⑴有关大气固氮(以N2+O  2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2  2NH3为例)反应的平衡常数的值如下表。

反应

N2+02 2NO        

N2+3H22NH3

温度/℃

 27

2000

100

400

K

 3.84×10-31

 0.1

3.4×109

2.0x104

下列说法正确的是           。(填字母)

a.大气固氮与人工固氮都是放热反应

b.人类模拟大气固氮无现实意义

c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向

d.在常温下,人工固氮非常容易进行

⑵已知:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)     =-92.4kJ·mol-1

2H2(g)+02(g)=2H20(1)        =-571.6 kJ·mol-1

据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的=           KJ·mol-1

⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其(H2)和 (NH3)随时间变化的关系如图所示。

①下列叙述正确的是           。(填字母)

  A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到化学平衡状态

C.若t3时由673K升至773 K,则 (H2)将增大

②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示) (H2)=              

③若开始时 (N2)= (H2),则反应的平衡常数=            (用代数式表示)。

 

(14分)

I.我国即将建成自己的载人空间站。载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2

⑴某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的某极反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O,则另一极反应为:           

⑵有人提出,可以设计某温度下的反应:2CO=2C+O2(△H>O、△S<O)来消除CO的污染。请你判断该温度下上述反应是否能发生并说明理由是                

Ⅱ.大气固氮属于自然固氮,合成氨是目前人工固氮的主要方法。科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。

⑴有关大气固氮(以N2+O  2NO为例)、人工固氮(以N2+3H2  2NH3为例)反应的平衡常数的值如下表。

反应

N2+02 2NO        

N2+3H22NH3

温度/℃

 27

2000

100

400

K

 3.84×10-31

 0.1

3.4×109

2.0x104

下列说法正确的是            。(填字母)

a.大气固氮与人工固氮都是放热反应

b.人类模拟大气固氮无现实意义

c.寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向

d.在常温下,人工固氮非常容易进行

⑵已知:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)     =-92.4kJ·mol-1

2H2(g)+02(g)=2H20(1)         =-571.6 kJ·mol-1

据报道,在常温、常压、光照、催化剂的条件下,N2可以与水反应,则反应 N2(g)+3H20(1)=2NH3(g)+3/2O2(g)的=           KJ·mol-1

⑶某研究小组在673 K、30 MPa下,在体积为的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其 (H2)和 (NH3)随时间变化的关系如图所示。

①下列叙述正确的是            。(填字母)

  A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到化学平衡状态

C.若t3时由673 K升至773 K,则 (H2)将增大

②从开始到平衡时反应的平均速率(以H2的浓度变化表示) (H2)=              

③若开始时 (N2)= (H2),则反应的平衡常数=             (用代数式表示)。

 

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