题目内容
【题目】一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是
A. 该反应的正反应为吸热反应
B. 达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小
C. 达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D. 达到平衡时,容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的小
【答案】B
【解析】A、分析Ⅰ、Ⅲ中数据知反应开始时Ⅰ中加入的H2、CO与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当,平衡时甲醇的浓度:Ⅰ>Ⅲ,温度:Ⅰ<Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,选项A错误;B、Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小,该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小,选项B正确;C、Ⅰ和Ⅱ对比,Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小,该反应正向为气体物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,则Ⅱ中氢气的浓度小于Ⅰ中氢气浓度的2倍,Ⅲ和Ⅰ对比,平衡逆向移动,氢气浓度增大,故达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍,选项C错误;D、温度:Ⅲ>Ⅰ,当其他条件不变时,升高温度反应速率加快,故达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大,选项D错误。答案选B。
【题目】甲醇又称“木精”,是非常重要的化工原料。
(1)CO和H2在高温、高压、催化剂条件下反应可制备甲醇。根据下表中相关化学键键能(键能是断裂1mol化学键时需要吸收的能量,或形成1mol化学键时释放的能量)数据,写出CO(CO分子中含有C=O)和H2反应生成甲醇的热化学方程式______。
化学键 | H-H | O-H | C-H | C-O | C=O |
键能/KJ·mol-1 | 436 | 463 | 413 | 351 | 1076 |
(2)甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。
①该脱氢反应的ΔH___0(填“>”、“<”或“=”)
②600K时,Y点甲醇的V(正)___V(逆)(填“>”、“<”或“=”),判断依据是_____
③下列叙述不能说明该脱氢反应已经达到平衡状态的是_____。
A.c(CH3OH)=c(HCHO) B.HCHO的体积分数保持不变
C.V正(CH3OH)=V逆(HCHO) D.混合气体平均分子量保持不变
(3)一定条件下,甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。已知:常温下,弱电解质的电离平衡常数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5;Ka(HSCN)=0.13。
常温下,将20mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生CO2气体体积V随时间t变化的示意图如下图所示:
①反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是_______,反应结束后所得两溶液中,C(CH3COO-)____ c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)。
②常温条件下,将amol·L-1的CH3COOH与bmol·L-1Ba(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为_______。
(4)甲醇燃料电池可能成为未来便携电子产品应用的主流。某种甲醇燃料电池工作原理如图所示,则通入a气体电极的电极反应式为___________。