题目内容

【题目】1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO22.75 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是

A. 该反应的正反应为放热反应

B. 压强大小关系:p1<p2<p3

C. M点对应的平衡常数K的值约为 1.04×10-2

D. p2512 K时,图中Nv()<v()

【答案】AC

【解析】

A. 由图可知,随着温度升高,平衡时甲醇的物质的量在减小,所以升温平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,A项正确;

B. 由图可知,作一条等温线,因为该反应为气体体积减小的反应,压强越大,平衡时甲醇的物质的量也越大,所以p1>p2>p3B项错误;

C. 由图可知,M点对应的甲醇产量为0.25mol,则

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

起始量(mol) 12.75 0 0

转化量(mol) 0.250.75 0.25 0.25

平衡量(mol) 0.75 2 0.250.25

又体积为1.0L,所以K= = 1.04×102C项正确;

D. 由图可知,在p2512K时,N点甲醇的物质的量还小于平衡时的量,所以应该正向移动,则v()>v()D项错误;

答案选AC

练习册系列答案
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【题目】氢气是一种清洁能源。可由CO和水蒸气反应制备,其能量变化如下图所示。

(1)该反应为可逆反应。在800 ℃时,若CO的起始浓度为2.0 mol·L-1,水蒸气的起始浓度为3.0 mol·L-1,达到化学平衡状态后,测得CO2的浓度为1.2 mol·L-1,则此反应的平衡常数为___,随着温度升高该反应的化学平衡常数的变化趋势是___。(填变大变小不变

(2)某温度下,该反应的平衡常数为K=1/9。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中投入H2O(g)CO(g),其起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是____(填字母)

起始浓度

c(H2O)/mol·L-1

0.010

0.020

0.020

c(CO)/mol·L-1

0.010

0.010

0.020

A. 反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢

B. 平衡时,甲中和丙中H2O的转化率均是25%

C. 平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.015 mol·L-1

D. 平衡时,乙中H2O的转化率大于25%

(3)一定条件下,可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,达到平衡后:

①加催化剂,v()v()都发生变化,且变化的倍数__(相等不相等”)

②缩小体积使体系压强增大,则v()___v()___(增大减小不变”)v()变化的倍数__v()变化的倍数(大于小于等于”)

③降温,v() ____v()__(增大减小不变”)

④温恒压,再通入一定量的He,达到新平衡时,N2的转化率__c(H2)__(增大减小不变”)

【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=+247.0 kJmol-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:

容器

起始物质的量(n) / mol

CO2

平衡转化率

CH4

CO2

CO

H2

0.1

0.1

0

0

50

0.1

0.1

0.2

0.2

/

下列能说明反应达到平衡状态是_________

Av(CH4) =2v(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

若容器内反应从开始到平衡所用的时间为t min,则t min内该反应的平均反应速率为:v(H2) = ________(用含t的表达式表示)。

达到平衡时,容器CO的物质的量的关系满足:2n(CO)_______n(CO)(填

3)将CH4(g)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),相同时间段内测得CO的体积分数[ψ(CO)]与温度(T)的关系如图如示。

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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)。

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