题目内容

【题目】某温度下6 mol CO28 mol H2 充入2 L密闭容器中发生反应CO2g +3H2gCH3OHg + H2Og ΔH < 0,容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化关系。下列说法正确的是

A.从反应开始至a 点,νCO2=0.9 mol·L-1·min-1

B.曲线Ⅰ对应的条件改变可能是减小压强

C.曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氢气

D.该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为0.5

【答案】D

【解析】

试题分析:A、由图可知,a点氢气的物质的量为4.4mol,参加反应的氢气的物质的量为8mol-4.4mol=3.6mol,氢气的浓度变化量为=1.8mol/L,故vH2==0.9molL-1min-1,速率比等于化学计量数之比,故vCO2=vH2=0.3molL-1min-1,故A错误;B、由图可知,曲线Ⅰ到达平衡的时间缩短,反应速率加快,平衡时氢气的物质的量增大,平衡向逆反应移动,正反应放热反应,说明是升高温度,故B错误;C、条件改变如果是充入氢气,平衡正向移动,反应速率加快但氢气的总量应比以前的多,而曲线Ⅱ速率加快,氢气的量变少,故C错误;D、由图可知,T℃时平衡时氢气的物质的量为2mol,参加反应的氢气的物质的量为8mol2mol=6mol,氢气的浓度变化量为3mol/L,则:

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og

开始mol/L:3 4 0 0

变化mol/L:1 3 1 1

平衡mol/L:2 1 1 1

故该温度下平衡常数k==0.5,故D正确;故选D。

练习册系列答案
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【题目】研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO,反应的热化学方程式如下:

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og△H1 反应Ⅰ

CO2g+H2gCOg+H2Og△H2 =+41.2kJmol-1 反应Ⅱ

某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:

TK

催化剂

CO2转化率%

甲醇选择性%

543

Cat.1

12.3

42.3

543

Cat.2

10.9

72.7

553

Cat.1

15.3

39.1

553

Cat.2

12.0

71.6

[备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比

1研究证实,CO2可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的电极反应式是_________________。

2从表中实验数据可以分析出,提高CO2转化成CH3OH的选择性的方法有______________。

3能说明反应Ⅱ已经达到平衡状态的是_____________。

A.混合气体的平均相对分子质量不变

B.混合气体的密度不变

C.vH2>vCO

D.nCO/nH2不变

4在恒容密闭容器中,由CO2和H2进行反应I合成甲醇,在其它条件不变的情况下,探究温度对化学平衡的影响,实验结果如图。

△H1_________0填“>”、“<”或“=”

②有利于提高CO2平衡转化率的措施有___________填标号

A.降低反应温度

B.投料比不变,增加反应物的浓度

C.增大CO2和H2的初始投料比

D.混合气体中掺入一定量惰性气体不参与反应span>)

5在T1温度时,将1.00molCO2和3.00molH2充入体积为1.00L的恒容密闭容器中,容器起始压强为P0,仅进行反应I

①充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为________用a表示

②若经过3h反应达到平衡,平衡后,混合气体物质的量为3.00mol,则该过程中H2的平均反应速率为____________保留三位有效数字;平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数。则上述反应压力平衡常数KP为____________用P0表示,并化简

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