题目内容
【题目】已知:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,不断升高温度,测得平衡时体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.X点CH4的转化率为20%
C.X点与Y点容器内压强比为51∶55
D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时v(正)<v(逆)
【答案】BD
【解析】
由图可知,温度越高,生成物的物质的量越大,则升高温度平衡正向移动;X 点CH4的物质的量与氢气相等,Z点CH4的物质的量与CS2相等,据此计算平衡常数,再计算Qc与K比较判断。
A.由图可知,温度越高,生成物的物质的量越大,则升高温度平衡正向移动,所以正反应为吸热反应,则△H>O,故A错误;
B.X 点CH4的物质的量与氢气相等,则
所以有0.1-x=4x,解得x=0.02,则X点CH4的转化率为=20%,故B正确;
C.同温同体积,物质的量与压强成正比,而X点与Y点的温度不同,则无法计算容器内压强比,故C错误;
D.Z点CH4的物质的量与CS2相等,则
所以有0.1-x=x,解得x=0.05,设体积为V,得出平衡常数K==,
向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时,Qc==>K,所以平衡移动逆方向移动,v(正)<v(逆),故D正确。
答案选BD。
【题目】为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下2L的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(H2)/ mol.L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
c(CO)/ mol.L-1 | 2.50 |
(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是________________。
(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是________________,1000s时CO的转化率是________。
(3)在500s时生成的甲醇的浓度是________
【题目】CO、CO2是化石燃料燃烧后的主要产物。
(1)汽车排气管内安装的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的大气循环物质。已知:N2(g)+O2(g)===2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)===2CO(g)ΔH=-221.0kJ·mol-1
C(s)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-393.5kJ·mol-1
则反应2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)已知:反应CO2(g)CO(g)+O(g)在密闭容器中CO2分解实验的结果如图1;反应2CO2(g)2CO(g)+O2(g)中1molCO2在不同温度下的平衡分解量如图2,
①分析图1,求2min内v(CO2)=_______,5min时达到平衡,平衡时c(CO)=_______。
②分析图2,1500℃时反应达平衡,此时容器体积为1L,则反应的平衡常数K=______(计算结果保留1位小数)。
(3)为探究不同催化剂对CO和H2合成CH3OH的选择性效果,某实验室控制CO和H2的初始投料比为1:3进行实验,得到如下数据:
选项 | T/K | 时间/min | 催化剂种类 | 甲醇的含量(%) |
A | 450 | 10 | CuO-ZnO | 78 |
B | 450 | 10 | CuO-ZnO-ZrO2 | 88 |
C | 450 | 10 | ZnO-ZrO2 | 46 |
①由表1可知,该反应的最佳催化剂为____________(填编号);图3中a、b、c、d四点是该温度下CO的平衡转化率的是____________。
②有利于提高CO转化为CH3OH的平衡转化率的措施有____________。
A.使用催化剂CuO-ZnO-ZrO2B.适当降低反应温度
C.增大CO和H2的初始投料比D.恒容下,再充入amolCO和3amolH2