题目内容
(6分)将3 mol A和3 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。试求:
(1)B的平均反应速率为 。
(2)x的值为 。
(3)5 min后,A、B的物质的量之比为 。
(1)0.05mol/(L·min)
(2)2
(3)3:5
解析试题分析:(1)5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,则D的反应速率是0.5mol/L/5min="0.1" mol/(L·min),C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,所以x:2=1:1,所以x=2,B的平均反应速率是D反应速率的1/2,即0.1 mol/(L·min)×0.5=0.05mol/(L·min);
(2)根据以上分析x=2;
(3)5min后,消耗B的物质的量0.05mol/(L·min)×5min×2L=0.5mol,消耗A的物质的量是1.5mol,剩余A的物质的量是3mol-1.5mol=1.5mol,B剩余的物质的量是3mol-0.05mol/(L·min)×5min×2L=2.5mol,则5 min后,A、B的物质的量之比为1.5:2.5=3:5
考点:考查化学反应速率的有关计算,化学方程式系数的确定
乙酸蒸气能形成二聚分子: 2CH3COOH(气)(CH3COOH)2(气)+热。现欲测定乙酸的分子量,应采用的反应条件是( )
A.低温高压 | B.高温低压 | C.低温低压 | D.高温高压 |
(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①写出该反应的化学方程式_______________________ 计算从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2 B 在原容器中再充入1 mol CO2
C 缩小容器的容积 D 使用更有效的催化剂
E.在原容器中充入1 mol He F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1,
(3)在一定压强下,测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。
温度(K) CO2转化率/(%) n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在一定温度下,增大的值,CO2转化率_________,生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。
、随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)某温度下,若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如下图实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。
①在反应进行的0~1min内,该反应的平均速率v(H2)= 。
②如果改变影响化学平衡的一个因素(如:温度、浓度、压强),反应将向着能够减弱这种改变的方向进行(如增大H2的浓度,反应向右进行以减弱外界条件增大H2的浓度的影响)直至达到新的平衡。若上述反应体系不改变反应物的物质的量,仅分别改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I改变的实验条件是 ,曲线Ⅱ改变的实验条件是 。
(3)下列各项中,不能够说明CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是 (单选)。
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化 |
B.一定条件下,CH3OH消耗的速率和CH3OH生成的速率相等 |
C.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变 |
D.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成1 mol CH3OH |
(14分)
已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
|温度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
(1)该反应的△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的CO和0.80mol的H2O,反应初始6s内CO的平均反应速率v(CO)="0.003" mol·L-1·s-1,则6S末CO2的物质的量浓度为 ;反应经一段时间后,达到平衡后CO的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母);
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c.c(CO)不随时间改变 d.单位时间里生成CO和H2的物质的量相等
(4)已知1000℃时,要使CO的转化率超过90%,则起始物c(H2O): c(CO)应不低于 ;
(5)某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式 ;
(6)已知CO可用于制备很多物质:
ΔH=+8.0kJ·mol-1
ΔH=+90.4kJ·mol-1
ΔH=-556.0kJ·mol-1
ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出与反应生成热化学方程式 。