题目内容

【题目】新华社报道:全国农村应当在绿色生态·美丽多彩·低碳节能·循环发展的理念引导下,更快更好地发展中国绿色村庄,参与亚太国际低碳农庄建设。可见低碳循环已经引起了国民的重视,试回答下列问题:

1)煤的气化和液化可以提高燃料的利用率。

已知25℃、101kPa时:

C(s)O2(g)=CO(g) ΔH=-126.4kJ/mol

2H2(g)O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol

H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ/mol

则在25℃、101kPa时:

C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) ΔH_____

2)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g) ΔH>0

已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K0.263

①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K____(增大”“减小不变”)

1100℃时测得高炉中,c(CO2)0.025mol/Lc(CO)0.1mol/L,则在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态?____(”),其判断依据是___

3)目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol

现向体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO23molH2,反应过程中测得CO2CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)____

②下列措施能使增大的是____(填字母)

A.升高温度
B.再充入H2

C.再充入CO2

D.将H2O(g)从体系中分离

E.充入He(g),使体系压强增大

【答案】115.4 kJ/mol 增大 浓度商Q小于平衡常数K 0.225mol/(L·min) BD

【解析】

1)①C(s)O2(g)=CO(g) ΔH=-126.4kJ/mol

2H2(g)O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6kJ/mol

H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ/mol

将①+③-×②得:

C(s)H2O(g)=CO(g)H2(g) ΔH=+115.4 kJ/mol

答案为:+115.4 kJ/mol

2)①因为正反应为吸热反应,所以温度升高,化学平衡正向移动,移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值增大。答案为:增大

1100℃时测得高炉中,c(CO2)0.025mol/Lc(CO)0.1mol/L,则在这种情况下,该反应没有处于化学平衡状态。答案为:否

其判断依据是Q=,平衡正向移动。

答案为:浓度商Q小于平衡常数K

3CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)

起始量 1.00 3.00 0 0

变化量 0.75 2.25 0.75 0.75

平衡量 0.25 0.75 0.75 0.75

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)mol/(L·min)

答案为:0.225mol/(L·min)

A.升高温度,平衡逆向移动,c(CH3OH)减小,c(CO2)增大,减小,不合题意;

B.再充入H2平衡正向移动,c(CH3OH)增大,c(CO2) 减小,增大,符合题意;

C.再充入CO2虽然平衡正向移动,c(CH3OH)增大,c(CO2)增大,但c(CO2)增大的更多,减小,不合题意;

D.将H2O(g)从体系中分离,平衡正向移动,c(CH3OH)增大,c(CO2) 减小,增大,符合题意;

E.充入He(g),使体系压强增大,c(CH3OH)不变,c(CO2)不变,不变,不合题意。

故选BD

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