题目内容
【题目】已知可逆反应X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH<0,一定温度下,在体积为2 L的密闭容器中加入4molY和一定量的X后,X的浓度随时间的变化情况如图所示,则下列说法不正确的是
A.若向该容器中加入1molX、2molY,达平衡时,X的平衡浓度等于0.125mol/L
B.a点正反应速率大于逆反应速率
C.反应达平衡时,降低温度不能实现c到d的转化
D.该条件下,反应达平衡时,平衡常数K=3
【答案】D
【解析】
A.该反应开始时,加入2molX、4molY,达平衡时,X的平衡浓度为0.25mol/L,若向该容器中加入1molX、2molY,与加入2molX、4molY比较,相当于减压,反应前后体积不变,平衡不移动,X的转化率不变,X的平衡浓度等于0.125mol/L,故A正确;
B.a点处在平衡建立的过程中,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C.该反应为放热反应,达平衡时,降低温度,平衡向右移动,X减少,不能实现c到d的转化,故C正确;
D.从图象可知,起始时X的浓度为1mol/L,故起始X的物质的量为2mol,Y为4mol,利用三段式计算:
X(g)+2Y(g)3Z(g)
起始浓度(mol/L) 1 2 0
转化浓度(mol/L) 0.75 1.5 2.25
平衡浓度(mol/L) 0.25 0.5 2.25
该条件下,反应达平衡时,平衡常数K=2.253/0.25×0.52=182.25≠3,故D不正确。
故选D。
【题目】甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如表所示。
化学反应 | 化学平衡常数 | 温度(℃) | ||
500 | 700 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3 | K3 |
(1)下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是__
A.将H2O(g)从体系中分离出去 B.恒容时充入He(g),使体系压强增大
C.升高温度 D.恒容时再充入1molH2(g)
(2)T℃时,反应③在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2,混合气体中CH3OH的体积分数与氢气的物质的量的关系如图1所示。图1中A、B、C三点对应的体系,CO2的转化率最大的是___(填字母)。
(3)工业上也用合成气(H2和CO)合成甲醇,反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH<0,在10L的恒容密闭容器中充入H2和C物质的量比为2:1,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①图2中S代表的物理量是___。
②300℃时,氢气的物质的量随时间变化如表所示
反应时间/min | 0 | 1 | 4 | 5 |
H2/mol | 8 | 5.4 | 4 | 4 |
在该温度下,上述反应的平衡常数为___。若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH,保持温度和容器体积不变,则平衡会___(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。