题目内容

18.工业上用CO和H2生产燃料甲醇.一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如图所示(反应混合物均呈气态).下列说法错误的是(  )
A.反应的化学方程式:CO+2H2?CH3OH
B.反应进行至3分钟时,正、逆反应速率相等
C.反应至10分钟,?(CO)=0.075 mol/L•min
D.增大压强,平衡正向移动,K增大

分析 A.由图可知,反应至10分钟达到平衡状态,△c(CO)=1mol/L-0.25mol/L,△c(CH3OH)=0.75mol/L-0=0.75mol/L,△c(CO):△c(CH3OH)=1:1,配平氢气即可;
B.反应进行至3分钟时,并没有达到化学平衡状态;
C.反应至10分钟时,△c(CO)=1mol/L-0.25mol/L,带入v=$\frac{△c}{△t}$计算;
D.增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,K不变.

解答 解:A.由图可知,反应至10分钟达到平衡状态,△c(CO)=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,△c(CH3OH)=0.75mol/L-0=0.75mol/L,△c(CO):△c(CH3OH)=1:1,反应的化学方程式:CO+2H2?CH3OH,故A正确;
B.反应进行至3分钟时,并没有达到化学平衡状态,因此正、逆反应速率不相等,故B错误;
C.反应至10分钟时,△c(CO)=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,v(CO)=$\frac{0.75mol/L}{10min}$=0.075 mol/(L•min),故C正确;
D.增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,K只受温度的影响,K不变,故D错误;
故选BD.

点评 本条考查了化学平衡的建立过程,侧重于化学反应速率的计算、平衡状态的判定和平衡移动,难度不大,其中B、D为易错点.

练习册系列答案
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9.氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料.
(1)氢气燃烧热值高.实验测得,在常温常压下1gH2完全燃烧生成液态水,放出142.9kJ热量.则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol.又已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,则氨在空气中燃烧生成液态水和氮气时的热化学方程式为4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l);△H=-1530kJ/mol.
(2)氢气是合成氨的重要原料.
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变 N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图一所示.

图中t1时引起平衡移动的条件可能是增大压强,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2-t3
②温度为T℃时,将2a molH2和a molN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%.则反应的平衡常数为$\frac{4}{{a}^{2}}$.
③氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等.对于反应:N2O4(g)?2NO2(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如下图二所示.
下列说法正确的是abe.
a.A、C两点的反应速率:A<C
b.A、C两点的气体颜色:A浅,C深
c.B、C两点的气体平均相对分子质量:B<C
d.A、C两点的化学平衡常数:A>C
e.由状态B到状态A,可以用加热的方法.
6.能源、环境与人类生活和社会发展密切相关,研究它们的综合利用有重要意义.
(1)氧化-还原法消除氮氧化物的转化:NO$→_{反应Ⅰ}^{O_{3}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{CO(NH_{2})_{2}}$N2
反应Ⅰ为:NO+O3=NO2+O2,生成11.2L O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是1mol.反应Ⅱ中,当n(NO2):n[CO(NH22]=3:2时,反应的化学方程式是6NO2+4CO(NH22=7N2+8H2O+4CO2
(2)硝化法是一种古老的生产硫酸的方法,同时实现了氮氧化物的循环转化,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ•mol-1已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1写出NO和O2反应生成NO2的热化学方程式2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-113.0 kJ•mol-1
(3)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH3OCH3(g)+3H2O(g);该反应平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{3}({H}_{2}O)c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{O}_{2}){c}^{6}({H}_{2})}$.已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图所示.该反应的△H小于(填“大于”、“小于”或“等于”)0.
(4)合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H<0.在容积均为VL的I、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中分别充入a mol CO和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时I、Ⅱ、Ⅲ三个容器中一定达到化学平衡状态的是Ⅲ;若三个容器内的反应都达到化学平衡时,CO转化率最大的反应温度是T1
8.乙酸丁酯沸点、溶解性如下表.
 物质 乙酸1-丁醇 乙酸丁酯 90%浓硫酸 
 沸点 117.9℃ 117.2℃ 126.3℃ 338.0℃
 溶解性 溶于水和有机溶剂 溶于水和有机溶剂 微溶于水,溶于有机溶剂 与水混溶
某研究行学习小组设计实验制取乙酸丁酯的方案,其主要步骤如下:
①在三颈瓶中d中加入按体积比1:4:4的比例配制浓硫酸、1-丁醇和乙酸的混合溶液.
②控制115-125℃均匀加热装有混合液的三颈瓶5-10min.
③待锥形瓶e收集到一定量的产物后停止加热,撤去锥形瓶e并用力振荡,然后静置待分层.
④分离出乙酸丁酯层,洗涤,干燥.
根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为:先加入丁醇,然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸,再加乙酸;写出制取乙酸丁酯的化学方程式:CH3COOH+CH3CH2OH $→_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O.
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是BC(填序号);
A.中和乙酸和1-丁醇
B.中和乙酸并吸收部分1-丁醇
C.乙酸丁酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)当温度计a(填写“a”或“b”)的温度读数达到126.3℃时,开始收集产品乙酸丁酯.
(4)指出步骤③所观察到的现象:在浅红色碳酸钠溶液层上方有无色液体出现,闻到香味,振荡后碳酸钠溶液层红色变浅;分离处乙酸丁酯后,一般用饱和食盐水和饱和氯化钙溶液洗涤,可通过洗涤除去(填名称)碳酸钠、乙醇杂质;为了干燥乙酸丁酯可选用的干燥剂为(填序号)B.
A.五氧化二磷   B.无水硫酸钠
C.碱石灰       D.氢氧化钠固体.

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