题目内容
【题目】一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH =-196.6kJ/mol,测得反应的相关数据如下:
容器1 | 容器2 | 容器3 | |
反应温度 T/K | 700 | 700 | 800 |
反应物投入量 | 2molSO2、1mol O2 | 4molSO3 | 2molSO2、1mol O2 |
平衡v正(SO2)/ mol·L-1 ·s-1 | v1 | v2 | v3 |
平衡c(SO3)/ mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
物质的平衡转化率α | α1(SO2) | α2(SO3) | α3(O2) |
平衡常数K | K1 | K2 | K3 |
下列说法正确的是 ( )
A.v1<v2,c2<2c1B.K1>K3 ,p2>2p3
C.v1<v
【答案】D
【解析】
对比容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2、2molO2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的2倍,容器2相当于在容器1达到平衡后增大压强,将容器的体积缩小到原来的一半,增大压强反应速率加快,则v1>v2,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c2>2c1,p2<2p1,α1(SO2)+α2(SO2)<1;容器1和容器2的温度相同,则K1=K2;容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度,升高温度反应速率加快,则v1<v3,升高温度平衡逆向移动,平衡时c3<c1,p3>p1,α1(SO2)>α3(SO2),K1>K3,据此分析解答。
容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2、2molO2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的2倍,容器2相当于在容器1达到平衡后增大压强,将容器的体积缩小到原来的一半,增大压强反应速率加快,则v1<v2,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c2>2c1,p2<2p1,α1(SO2)+α2(SO2)<1;容器1和容器2的温度相同,则K1=K2;容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度,升高温度反应速率加快,则v1<v3,升高温度平衡逆向移动,平衡时c3<c1,p3>p1,α1(SO2)>α3(SO2),K1>K3。
A.根据分析可知,v1<v2,c2>2c1,故A错误;
B.K1>K3,p2<2p1,p3>p1,则p2<2p3,故B错误;
C.根据分析可知:v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2),故C错误;
D.c2>2c1,c3<c1,则c2>2c3;α1(SO2)+α2(SO2)<1,α1(SO2)>α3(SO2),则α2(SO3)+α3(SO2)<1,故D正确;
故选D。
【题目】随着环保意识增强,清洁能源越来越受到人们关注。
(1)甲烷是一种理想的洁净燃料。已知:CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(g);△H= -802.3kJ·mol-1 H2O(1)=H2O(g),△H =+44.0kJ·mol-l
写出常温常压下甲烷完全燃烧的热化学方程式____,计算4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水,放出热量为____kJ。
(2)利用甲烷与水反应制备氢气,因原料廉价,具有推广价值。该反应为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.lkJ·mol-l。
①800℃时,反应的化学平衡常数K=l.0,某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表。
CH4 | H2O | CO | H2 |
3.0 molL1 | 8.5 molL1 | 2.0 molL1 | 2.0 molL1 |
则此时正、逆反应速率的关系是正反应速率____逆反应速率。(填“>”、“<”、“=”)
②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响,某同学设计了以下三组对比实验(温度为360℃或480℃、压强为101 kPa或303 kPa,其余实验条件见下表)。
实验序号 | 温度/℃ | 压强/kPa | CH4初始浓度/ molL1 | H2O初始浓度/ molL1 |
1 | 360 | p | 2.00 | 6.80 |
2 | t | 101 | 2.00 | 6.80 |
3 | 360 | 101 | 2.00 | 6.80 |
表中t=___,P=____;设计实验2、3的目的是____;实验l、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是____(用K1、K2、K3表示)。