题目内容

【题目】一定温度下,在三个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应:

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

各容器中起始物质的量与反应温度如下表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如图所示:

容器

温度/℃

起始物质的量/mol

NO (g)

CO (g)

T1

0.20

0.20

T1

0.30

0.30

T2

0.20

0.20

下列说法正确的是

A. 该反应的正反应为吸热反应

B. 达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的小

C. T1℃时,若起始时向甲中充入0.40 mol NO、0.40mol CO、0.40mol N2和0.40mol CO2,则反应达到新平衡前v(正)>v(逆)

D. T2℃时,若起始时向丙中充入0.06mol N2和0.12 mol CO2,则达平衡时N2的转化率大于40%

【答案】CD

【解析】试题分析:A.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),先拐先平温度高,甲状态温度高于丙,T1T2,此时甲平衡状态二氧化碳物质的量小,说明温度越高平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,故A错误;

B.乙中可以看做是甲起始量达到平衡状态,再加入0.1molNO0.1molCO,相当于增大平衡压强,平衡正向进行,达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的大,故B错误;

C.甲状态下平衡时CO物质的量为0.10mol,结合三行计算计算平衡常数,

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始量(mol/L) 0.1 0.1 0 0

变化量(mol/L) 0.05 0.05 0.025 0.05

平衡量(mol/L) 0.05 0.05 0.025 0.05

K==10

T1时,若起始时向甲中充入0.40 mol NO0.40mol CO0.40mol N20.40mol CO2Qc==2.5K=10.则反应达到新平衡前v()v(),故C正确;

DT2时,平衡状态CO物质的量为0.12mol

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始量(mol) 0.2 0.2 0 0

转化量(mol) 0 0 0.1 0.2

变化量(mol) 0.08 0.08 0.04 0.08

平衡量(mol) 0.12 0.12 0.04 0.08

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)

起始量(mol) 0 0 0.06 0.12

转化量 0.12 0.12 0 0

若起始时向丙中充入0.06mol N20.12 mol CO2,反应逆向进行得到平衡状态,和起始量为0.12molNO0.12molCO达到的平衡相同,和起始量0.2molCONO相比,相当于减少了NOCO0.08molCONO,压强减小平衡逆向进行,所以氮气转化率大于40%,故D正确;故选CD

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Ⅰ:目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol;测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图甲所示.

(1)前3min内,平均反应速率v(H2)=_________ _____.此温度下该反应的平衡常数为____________(保留两位小数)

(2)下列措施中,既能使反应加快,又能使增大的是___________

A.升高温度 B.充入惰性气体 C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol H2

(3)图乙中t5时引起平衡移动的条件是_____________(填序号)

A.升高温度 B.增大反应物浓度 C.使用催化剂 D.增大体系压强

(4)反应达到平衡后,若向反应体系再加入CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol,化学平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.

Ⅱ:利用CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)将CO2转化成燃料气.T℃时,在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.1mol的CH4与CO2,发生上述反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示,

(5)下列事实能说明该反应达到平衡的是_______________

a.CO的物质的量不再发生变化

b.混合气体的密度不再发生变化

c.v正(CO2)=2v逆(H2)

d.混合气体压强不再发生变化

e.单位时间内生成n mol CH4的同时消耗2n mol H2

(6)据图可知P1、P2、P3、P4由小到大的顺序是__________________________

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