题目内容
【题目】在4L密闭容器中充入6mol A气体和5mol B气体,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),达到平衡时,生成了2mol C,经测定,D的浓度为0.5mol·L-1,下列判断正确的是( )
A.x=1
B.B的转化率为20%
C.平衡时A的浓度为1.50mol·L-1
D.达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强是反应前的85%
【答案】B
【解析】
到平衡时,生成了2molC,D的物质的量为4L×0.5mol/L=2mol,则:
,进而可计算平衡时各物质的浓度、转化率等物理量,以此解答该题。
A.由以上分析可知x=2,A错误;
B.B的转化率=×100%=20%,B正确;
C.平衡时A的浓度为=0.75mol/L,C错误;
D.该反应前后气体的总物质的量不变,则压强不变,D错误。
答案选B。
【题目】二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟氯代烷作制冷剂,利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.8 kJ·mol-1
2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.3 kJ·mol-1
请回答下列问题。
(1)由 H2和CO直接制备二甲醚的总反应:3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________。一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高CO的平衡转化率,可以采取的措施有________(填字母代号)。
a.高温高压 b.加入催化剂 c.分离出CO2
d.增加CO的量 e.分离出二甲醚
(2)某温度下反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入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 |
①比较此时正、逆反应速率的大小:v正___(填“>”“<”或“=”)v逆。
②若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=________,该时间段内v(CH3OH)=________。
(3)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下,在相同时间内测得CH3OCH3产率随温度变化的曲线如图甲所示。其中CH3OCH3产率随温度升高而降低的原因可能是_____________________________________。
(4)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高、能量密度高等优点,可用于电化学降解治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO3-的原理如图乙所示。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应式为____________________;若电解过程中转移了2 mol电子,则阳极室减少的质量为_________g。