题目内容

【题目】在恒容密闭容器中加入浓度均为0.2 mol·L1COH2O T℃发生如下反应:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是

A.单位时间内消耗1 mol CO同时生成1 mol CO2

B.混合气体的密度不再变化

C.COH2OCO2H2 的浓度不再变化

D.混合气体的平均摩尔质量不再变化

【答案】C

【解析】

根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。

A.单位时间内消耗1molCO同时生成1molCO2均表示正反应的速率,故A错误;

B.密闭容器中气体体积不变,根据质量守恒可知质量也不会反生改变,则混合气体的密度始终不变,故B错误;

C.COH2OCO2H2的浓度不再变化,说明正、逆反应的速率相等,故C正确;

D.密闭容器的总质量不发生改变,反应为等体积反应,总物质的量不发生改变,则混合气体的平均摩尔质量为定值,故D错误;

故答案选:C

练习册系列答案
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【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。

(1)已知:I.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g) △H1=+41.1kJ/mol

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=90.0kJ/mol

写出CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:________

(2)为提高CH3OH的产率,理论上应采用的条件是________(填选项字母)。

a.高温高压 b.低温低压 c.高温低压 d.低温高压

(3)250℃时,在恒容密闭容器中由CO2(g)催化氢化合成 CH3OH(g),不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时某反应物X的平衡转化率变化曲线如图所示。反应物X_______(“CO2“H2),判断依据是_______

(4)250℃时,在体积为2.0 L的恒容密闭容器中加入6mol H22mol CO2和催化剂发生 CO2催化氢化合成甲醇的反应,10 min时反应达到平衡,测得c(CH3OH) = 0.75 mol L-1

10 min内的平均反应速率H2=_______ mol L-1 min-1

该温度下,该反应的化学平衡常数K =_______

催化剂和反应条件与反应物转化率和产物的选择性高度相关。控制相同投料比和相同反应时间,四组实验数据如下表所示:

实验编号

温度(K)

催化剂

CO2转化率(%)

甲醇选择性(%)

A

543

Cu/ZnO纳米棒

12.3

42.3

B

543

Cu/ZnO纳米片

11.9

72.7

C

553

Cu/ZnO纳米棒

15.3

39.1

D

553

Cu/ZnO纳米片

12.0

70.6

根据上表所给数据,用CO2生产甲醇的最优选项为________(填字母)。

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