题目内容

（23分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H
（1）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。
温度
250°C
300°C
350°C
K
2．041
0．270
0．012
①由表中数据判断△H            0（填“>”、“=”或“<“）
②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则CO的转化率为                  ，此时的温度为            。
（2）在100℃压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇，达平衡时CO的转化率为50%，则100℃该反应的的平衡常数K=                     (用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变，再向容器中充入a mol CH3OH（g），平衡                       （向正反应方向、向逆反应方向）移动，再次达到新平衡时，CO的体积分数                  。（减小、增大、不变）
（3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是               。
A．升温    B．加入催化剂     C．增加CO的浓度   D．恒容充入H2 
E．恒压充入惰性气体      F．分离出甲醇
（4）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）                    。
A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等              
B．混合气体的密度不变
C．混合气体的相对平均分子质量不变 
D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
（5）300°C，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡的有关数据如下：
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molCO、2moL H2
1molCH3OH
2molCH3OH
平衡
时的
数据
CH3OH浓度（mol/L）
c1
c2
c3
反应的能量变化
akJ
bkJ
ckJ
体系压强（Pa）
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3
请选择正确的序号填空（不定项选择）
①c1、c2、c3的关系表达正确的为             
A．c3>2c1           B．c1<c3<2c1           C．c1=c2  
②a、b、c的关系表达正确的为            
A．c<2|△H|         B．a+b=|△H|         C．c=2b  
③p1、p2、p3的关系不正确的为            
A．p1=p2             B．p2<p3<2p2          C．p3>2p2  
④α1、α2、α3的关系表达不正确的为            
A．α1=α2              B．α3<α2            C．α1+α2="1"   
（每空2分，共23分）（1）①  <           ②80% ,    250oC（1分）；
（2）V2/a2，   向逆方向反应，    减小；(3)DF   (4)CD    (5)AC  AB  C   A
（1）①根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数是减小的。这说明升高温度，平衡向逆反应方向进行，因此正反应是放热反应，即△H小于0。
②达到平衡时测得c（CO）=0.2mol/L，则消耗CO是2mol－0.2mol/L×2L＝1.6mol，所以CO的转化率是1.6÷2×100％＝80％。平衡时氢气的浓度是1.4mol/L，甲醇是0.8mol/L，所以此时，因此温度是250℃。
（2）消耗CO是0.5amol，则消耗氢气就是amol，生成甲醇是0.5mol，则该温度下反应的平衡常数是＝V2/a2；增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向进行。amol甲醇相当于a mol CO与 2a mol H2，则相当于压缩容器容积，压强增大，再次平衡时CO的含量应该是降低的。
（3）正反应是放热的、体积减小的可逆反应，所以降低温度或增大，均可以是平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大；催化剂不能平衡状态，B不正确。增大CO浓度，CO的转化率是降低的，C不正确。恒容充入H2，平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大；恒压充入惰性气体，相当于降低压强，CO的转化率降低，分离出甲醇，降低生成物浓度，平衡向正反应方向进行，CO的转化率增大，所以正确的答案选DF。
（4）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，所以选项D正确。选项A中反应速率的方向是相同的，速率之比是相应的化学计量数之比，因此A中的关系始终是成立，不正确。密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，C不正确。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，质量不变，但物质的量是变化的，所以C可以说明，答案选CD。
（5）①由于体积不变，而1mol甲醇相当于是1molCO、2moL H2，2mol甲醇相当于是2molCO、4moL H2，所以甲和乙中的平衡是等效的，即c1=c2 。丙相当于在乙的基础上增大压强，平衡向正反应方向进行，所以甲醇的浓度大于2c1，所以答案选AC。
②甲和乙的反应是相反的，且平衡等效，所以a+b=|△H|；丙相当于在乙的基础上增大压强，平衡向正反应方向进行，所以c<2|△H|，答案选AB。
③甲和乙中的平衡是等效的，则p1=p2；丙相当于在乙的基础上增大压强，平衡向正反应方向进行，所以p3<2p2，所以答案选C。
④甲和乙的反应是相反的，且平衡等效，所以α1+α2=1；丙相当于在乙的基础上增大压强，平衡向正反应方向进行，所以α3<α2，所以答案选A。
练习册系列答案
相关题目
已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：
t℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是
A．该反应的化学方程式是：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
B．上述反应的正反应是放热反应
C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol时，该反应为平衡状态
D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：，判断此时的温度是1000 ℃
在25℃时，2L的密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物     质
A
B
C
初始浓度/mol·L-1
1.0
2.0
0
2min时，平衡浓度/mol·L-1
0.4
0.2
1.2
请填写下列空白：
（1）该反应方程式可表示为                           ；反应达平衡时，A的转化率为                    。
（2）从反应开始到达化学平衡，反应物A的平均反应速率为             ；25℃时，反应的化学平衡常数K值为_____________。
（3）若已知该反应为放热反应，下图表示由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况：a b过程中改变的条件可能是                            ；b c过程中改变的条件可能是                            。

（4）如果上述反应起始是按“1molA+3molB”充入，达平衡时C的浓度为a mol/L；维持容器体积和温度不变，按下列方法改变起始物质的量，达到平衡时C的浓度仍为a mol/L的是         （填序号）：
①2 mol A+6 mol B  ②2mol C  ③4mol C  ④0.5 mol A+1.5mol B+1 mol C
密闭容器A和B，A保持恒压，B保持恒容。起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2∶1的等量SO2和O2，发生反应：2SO2+O22SO3，并达平衡后。B容器中SO2的质量分数    （填“ >”、“ < ”或“=”） A 容器中SO2的质量分数
在一定固定的密闭容器中，放入3mol X(g)和2mol Y(g)，在一定条件下发生反应：，达平衡后，容器内温度不变，平衡后压强比原来增加5％，X的浓度减小，则该反应方程式中的n值是（   ）
A．3B．4C．5D．6
（15分）（一）一定温度下，在体积固定的密闭中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g) + Y(g)  a Z(g) + W(g) △H =－QkJ·mol－1 (Q>0)
当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q1 kJ，物质X的转化率为α；平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则
(1)温度升高，平衡常数K的值将     (填“增大”．“减小”或“不变”)。
(2)化学计量数a的值为       ，该反应的熵变△S      0（填“>”．“<”或“=”）。
(3)平衡后，若压缩容器体积，则再达到平衡后X的浓度将________(填“增大”、“减少”或“不变”)   X的转化率α＝　　        (用含Q．Q1的代数式表示)。
(4)维持温度不变，若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项，则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是        (稀有气体不参与反应)。
A．2 molX．1mol Y．1molArB．a molZ．1mol W
C．1 molX．0.5mol Y．0.5a molZ．0.5 mol WD．4 molX．2mol Y
（二）若在相同温度下，将2 mol X和1 mol Y加入到容积固定不变的甲容器中，将2amol Z和2 mol W加入到容积可变的乙容器中，t1＝5 min时两容器内均达到平衡状态，甲中c(Z)＝1.5 mol/L。

请回答下列问题：
(1)5 min内，用X物质表示甲容器中的平均反应速率v(X)＝________。
(2)保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙容器中Z的物质的量浓度c(Z)________(填“>”“<”或“＝”)3 mol/L。
(3)保持温度不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，下图中能表示甲中反应速率变化情况的是________，能表示乙中反应速率变化情况的是________。
在一个固定体积的密闭容器中，放入3L X(气)和2L Y(气)，在一定条件下发生下列反应 4 X (g) + 3 Y(g) 2 Q(g) + n R(g),达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小33.3%，则该反应方程式的n值是(  )
A  6         B  5         C  4        D  3
(10分)．698 K时，向某V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)    ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化的关系如图所示。

请回答下列问题：
(1)V＝__________。
(2)该反应达到最大限度的时间是________，该时间内平均反应速率v(HI)＝________。
(3)该反应达到平衡状态时，________(填“吸收”或“放出”)的热量为__________。
图1为某化学反应的速率与时间的关系示意图。下列有关t1时刻改变条件的说法正确的是
A．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　 ΔH<0，t1时刻升高温度
B．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0，t1时刻增大O2浓度
C．H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g) ΔH>0， t1时刻增大压强
D．C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0，t1时刻升高温度

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