摘要:逆反应方向①⑤

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(一)恒温恒容下,将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)?x C(g)+2D(s),2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2mol B,并测得C的浓度为1.2mol?L-1
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为
0.6mol/(L?min)
0.6mol/(L?min)

(2)x=
3
3

(3)A的转化率与B的转化率之比为
2:1
2:1

(4)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是
B
B

A.压强不再变化        B.气体密度不再变化
C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1
(二)能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H,
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
①根据表中数据可判断△H
0 (填“>”、“=”或“<”).
②在300℃时,将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将
A
A

A.向正方向移动   B.向逆方向移动   C.处于平衡状态   D.无法判断
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1451.6kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ/mol

(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH═2K2CO3+6H2O,则正极的电极反应式为
O2+2H2O+4e-═4OH-
O2+2H2O+4e-═4OH-
,随着反应的不断进行溶液的pH
减小
减小
(填“增大”“减小”或“不变”).
(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为
2Cl--2e-═Cl2
2Cl--2e-═Cl2
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CO2可转化成有机物实现碳循环.
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(1)在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0mol?L-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.
①从0min到10min,v(H2)=
 
mol?(L?min)-1
②能说明上述反应达到平衡状态的是
 
(选填编号).
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点)
B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是
 
(选填编号).
A.将H2O(g)从体系中分离B.恒温恒容充入He
C.恒温恒压充入He    D.恒温恒容再充入1mol CO2和3mol H2
(2)据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成二甲醚已成为现实.2CO2(g)+6H2(g)
催化剂
CH3OCH3(g)+3H2O(g)在一定压强下,测得反应的实验数据如下表.
温度/k
CO2转化率%
500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
分析表中数据回答下列问题:
①反应的温度升高,K值
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)800℃时,C(s)+CO2(g)?2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得c(CO)=0.20mol?L-1、c(CO2)=0.05mol?L-1,此时反应向
 
(填“正”或“逆”)方向进行.
(4)在密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H>0反应,当反应达到平衡后,在其他条件不变时,若升高温度,请在图2中画出正(v)、逆(v)反应速率随时间t变化的示意图.
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