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16.某温度下,在密闭容器中进行SO2的催化氧化反应.若起始时c(SO2)=c(O2)=6mol/L,平衡时测得c(O2)=4.5mol/L,则下列叙述中正确的是(  )
A.SO2的转化率为60%
B.SO3的产率为60%
C.平衡时总压强与起始压强之比为7:8
D.平衡时V(SO2):V(O2):V(SO3)=3:3:1

分析 若起始时c(SO2)=c(O2)=6mol/L,平衡时测得c(O2)=4.5mol/L,则
         2SO2+O2?2SO3
开始    6        6        0
转化     3        1.5      3
平衡    3         4.5      3
结合转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%及物质的量比等于压强比计算.

解答 解:若起始时c(SO2)=c(O2)=6mol/L,平衡时测得c(O2)=4.5mol/L,则
         2SO2+O2?2SO3
开始    6        6        0
转化     3        1.5      3
平衡    3         4.5      3
A.SO2的转化率为$\frac{3mol/L}{6mol/L}$=50%,故A错误;
B.理论上完全转化生成SO3的浓度为6mol/L,则产率为$\frac{3mol/L}{6mol/L}$=50%,故B错误;
C.平衡时总压强与起始压强之比为$\frac{3+4.5+3}{6+6}$=7:8,故C正确;
D.平衡时V(SO2):V(O2):V(SO3)=3:4.5:3=2:3:2,故D错误;
故选C.

点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握化学平衡三段法、转化率的计算等为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意物质的量与压强的关系,题目难度不大.

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4.甲醇是重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-99kJ.mol-1中的相关化学键键能如下:
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
E/(KJ•mol-1436343x465413
则x=1076.
(2)在一容积可变的密闭容器中,1molCO与2molH2发生反应:CO(g)+2H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$ CH3OH(g)△H1<0,CO在不同温度下的平衡转化率(α)与压强的关系如图1所示.

①a、b两点的反应速率:v(a)<v(b)(填“>”“<”或“=”).
②T1<T2(填“>”“<”或“=”),原因是该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,故Tl<T2.该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO的平衡转化率减小,故Tl<T2
③在c点条件下,下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是bc(填代号)
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍     
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变                
d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
 ④图中a点的平衡常数KP=1.6×10-7(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(3)利用合成气(主要成分为CO和H2)合成甲醇,发生主要反应如下:
Ⅰ:CO(g)+2H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OH(g)△H1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CO(g)+H2O(g)△H2
Ⅲ:CO2(g)+3H2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OH(g)+H2O(g)△H3
上述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化曲线如图2所示.
则△H1<△H3(填“>”、“<”、“=”),理由是由图可知,随着温度升高,K2减小,则△H2>0,根据盖斯定律又得△H3=△H1+
△H2,所以△H1<△H3..

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