题目内容
【题目】已知反应式:mX(g)+nY(?)pQ (g)+2mZ(g),达到平衡时c( X) =0.3 mol L-1。其他条件不变,将容器体积缩小到原来的,重新平衡后c(X) =0.5 mol L-1。下列说法正确的是
A.平衡逆方向移动B.Y 可能是固体
C.系数n>mD.Z 的体积分数减小
【答案】C
【解析】
平衡时c( X) =0.3 mol L-1,将容器体积缩小到原来的的瞬间,X的浓度变为原来的2倍,即为0.6mol L-1,重新平衡后c(X) =0.5 mol L-1,说明平衡在增大压强时向正向移动了。
A.从以上分析可知,平衡正方向移动,故A错误;
B.增大压强,平衡向正向移动,说明反应物的系数之和大于生成物的系数之和,若Y 是固体,反应物的系数之和小于生成物的系数之和,所以Y是气体,故B错误;
C.根据B的分析,系数m+n>p+2m,即n>p+m,所以n>m,故C正确;
D.平衡正向移动,所以Z 的体积分数增大,故D错误;
故选C。
【题目】对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:
反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g) △H=-71.4kJmol-1
反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247.0kJmol-1
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:_____。
(2)在两个体积均为2L的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)(不发生其它反应),CO2的平衡转化率如下表所示:
起始物质的量(n)/mol | CO2的平衡转化率 | ||||
CH4 | CO2 | CO | H2 | ||
Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.2 | / |
①下列能说明反应达到平衡状态是_____。
A.v正(CH4)=2v逆(CO)
B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②若容器Ⅰ内反应从开始到平衡所用的时间为tmin,则tmin内该反应的平均反应速率为:v(H2)=____(用含t的表达式表示)。
③达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO的物质的量的关系满足:2n(CO)Ⅰ___n(CO)Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)。
(3)将CH4(g)和O2(g)以物质的量比为4:3充入盛有催化剂的恒容密闭容器内,发生上述反应(i):2CH4(g)+O2(g)2CO(g)+4H2(g)CO的体积分数[ψ(CO)]与温度(T)的关系如图如示。
①T2℃时,CO体积分数最大的原因是____。
②若T2℃时,容器内起始压强为P0,平衡时CO的体积分数为20%,则反应的平衡常数KP=___(用平衡分压强代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)2016年我国科研人员根据反应Na+CO2→Na2CO3+C(未配平)研制出一种室温“可呼吸”Na-CO2电池。放电时该电池“吸入”CO2,充电时“呼出”CO2。其放电时的工作原理如图所示,已知吸收的全部CO2中,有转化为Na2CO3固体沉积在多壁碳纳米管(MWCNT)电极表面,写出放电时正极的电极反应式:___。