题目内容
13.反应 X (s)+3Y (g)?2Z (g)+Q(Q>0)处于平衡状态,为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是( )| A. | 升高温度 | B. | 降低压强 | C. | 及时分离出Z | D. | 使用催化剂 |
分析 根据影响化学平衡移动的因素:温度、压强、浓度.升高温度,平衡向吸热方向移动,减小压强,平衡向着气体体积增大的方向进行,减小生成物的浓度,平衡正向移动.
解答 解:A、反应X(g)+3Y(s)?2Z(g)+Q(Q>0),是一个放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,故A错误;
B、减小压强,平衡向着气体体积增大的方向即逆向进行,故B错误;
C、及时分离出Z,降低Z的浓度,反应向着生成Z的方向进行,故C正确;
D、加催化剂不会引起化学平衡的移动,故D错误;
故选:C.
点评 本题考查学生化学平衡移动原理知识,可以根据所学知识来回答,难度不大.
练习册系列答案
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15.下列实验操作和数据记录都正确的是( )
| A. | 用25mL碱式滴定管量取高锰酸钾溶液,体积为16.60mL | |
| B. | 用标准NaOH溶液滴定未知浓度盐酸,用去NaOH溶液20.50mL | |
| C. | 用10mL量筒量取8.25mL盐酸 | |
| D. | 用普通pH试纸测得某溶液pH为3.2 |
4.丙烷制备丙烯已成为制备丙烯的重要方法之一.
方法 I:丙烷脱氢制丙烯:
①C3H8(g)$?_{△}^{催化剂}$ C3H6(g)+H2(g)△H1
方法 II:丙烷氧化脱氢制丙烯:(投料为C3H8和CO2)
②C3H8(g)+CO2(g) $?_{△}^{催化剂}$ C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)△H2=165kJ•mol-1
③CO2(g)+H2(g) $?_{△}^{催化剂}$ CO(g)+H2O(g)△H3=41kJ•mol-1
已知:
(1)计算△H1=124kJ•mol-1
(2)模拟方法 I制丙烯,在体积可变的反应器中,恒温,维持体系总压强恒定为0.1MPa,加入1mol C3H8(g)时体积为50L,再加入8.5mol水蒸汽作为稀释剂,反应t分钟达到平衡,测得丙烷0.5mol,已知:分压=物质的量分数×总压强.
①计算该温度下反应I的平衡常数K=0.005MPa(KP)或0.001(KC).
②常压下,温度为600K~1000K,水烃比M=10(水烃比是指投料中水蒸汽和丙烷的物质的量之比)时丙烷脱氢平衡转化率与温度变化的曲线如图1,在图1中画出水烃比M=8时的曲线.
(3)模拟方法 II制丙烯,在恒温恒容条件下充入物质的量之比为1:1的丙烷和二氧化碳气体,一段时间后达到平衡,则下列可以判断容器内反应体系达到平衡的是AB.
A.v正(C3H8)=v逆(C3H6) B.平均相对分子质量不再变化
C.气体密度不再变化 D.丙烷和二氧化碳的物质的量比值不再变化
(4)在相同条件下模拟方法 I与方法 II,测得丙烷的平衡转化率与温度的关系如图2所示,图2中方法 II对应的曲线是M(填“M”或“N”),从化学平衡的角度解释丙烷平衡转化率M高于N的原因方法 II 可看成是发生反应①和反应③,由于反应③会消耗氢气,使得反应①的化学平衡向右移动.

(5)恒温,密闭容器中投入丙烷发生反应①,某压强下反应t时刻后测得丙烷的转化率,然后保持其它初始实验条件不变,分别在不同压强下,重复上述实验,经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化趋势图可能图3中的是ACD.
方法 I:丙烷脱氢制丙烯:
①C3H8(g)$?_{△}^{催化剂}$ C3H6(g)+H2(g)△H1
方法 II:丙烷氧化脱氢制丙烯:(投料为C3H8和CO2)
②C3H8(g)+CO2(g) $?_{△}^{催化剂}$ C3H6(g)+CO(g)+H2O(g)△H2=165kJ•mol-1
③CO2(g)+H2(g) $?_{△}^{催化剂}$ CO(g)+H2O(g)△H3=41kJ•mol-1
已知:
| 化学键 | C-H | C-C | C═C | H-H |
| 键能/kJ•mol-1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
(2)模拟方法 I制丙烯,在体积可变的反应器中,恒温,维持体系总压强恒定为0.1MPa,加入1mol C3H8(g)时体积为50L,再加入8.5mol水蒸汽作为稀释剂,反应t分钟达到平衡,测得丙烷0.5mol,已知:分压=物质的量分数×总压强.
①计算该温度下反应I的平衡常数K=0.005MPa(KP)或0.001(KC).
②常压下,温度为600K~1000K,水烃比M=10(水烃比是指投料中水蒸汽和丙烷的物质的量之比)时丙烷脱氢平衡转化率与温度变化的曲线如图1,在图1中画出水烃比M=8时的曲线.
(3)模拟方法 II制丙烯,在恒温恒容条件下充入物质的量之比为1:1的丙烷和二氧化碳气体,一段时间后达到平衡,则下列可以判断容器内反应体系达到平衡的是AB.
A.v正(C3H8)=v逆(C3H6) B.平均相对分子质量不再变化
C.气体密度不再变化 D.丙烷和二氧化碳的物质的量比值不再变化
(4)在相同条件下模拟方法 I与方法 II,测得丙烷的平衡转化率与温度的关系如图2所示,图2中方法 II对应的曲线是M(填“M”或“N”),从化学平衡的角度解释丙烷平衡转化率M高于N的原因方法 II 可看成是发生反应①和反应③,由于反应③会消耗氢气,使得反应①的化学平衡向右移动.
(5)恒温,密闭容器中投入丙烷发生反应①,某压强下反应t时刻后测得丙烷的转化率,然后保持其它初始实验条件不变,分别在不同压强下,重复上述实验,经过相同时间测得丙烷的转化率随压强变化趋势图可能图3中的是ACD.
8.二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”.由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)、△H2
反应Ⅲ:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3
相关反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表所示
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的自发性可能自发(填“一定自发”、“可能自发”或“一定不自发”);反应Ⅱ的平衡常数表达式为$\frac{c({H}_{2}O)•c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{H}_{3}OH)}$,反应Ⅲ的△H3和△H1、△H2的关系△H3=2×△H1+△H2反应.
(2)在合成过程中,因为有CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)反应发生,所以能提高CH3OCH3的产率,原因是此反应消耗了H2O(g)有利于反应II、III正向移动;同时此反应生成了H2,有利于反应I、III正向移动.
(3)如图1两条曲线分别表示反应I(按物质的量比:n(CO):n(H2)=1:2)中压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化关系,计算压强为5.0MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是43.75%.

(4)反应Ⅲ逆反应速率与时间的关系如图2所示:
①试判断t2时改变的条件是增大生成物C浓度或升高温度.
②若t4扩大容器体积,t5达到平衡,t6时增大反应物浓度,请在上图中画出t4-t6的变化曲线.
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)、△H2
反应Ⅲ:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3
相关反应在不同温度时的平衡常数及其大小关系如表所示
| 温度/K | 反应I | 反应Ⅱ | 已知: K1>K2>K1′>K2′ |
| 298 | K1 | K2 | |
| 328 | K1′ | K2′ |
(1)反应Ⅰ的自发性可能自发(填“一定自发”、“可能自发”或“一定不自发”);反应Ⅱ的平衡常数表达式为$\frac{c({H}_{2}O)•c(C{H}_{3}OC{H}_{3})}{{c}^{2}(C{H}_{3}OH)}$,反应Ⅲ的△H3和△H1、△H2的关系△H3=2×△H1+△H2反应.
(2)在合成过程中,因为有CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)反应发生,所以能提高CH3OCH3的产率,原因是此反应消耗了H2O(g)有利于反应II、III正向移动;同时此反应生成了H2,有利于反应I、III正向移动.
(3)如图1两条曲线分别表示反应I(按物质的量比:n(CO):n(H2)=1:2)中压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化关系,计算压强为5.0MPa、温度为200℃时,平衡混合气中甲醇的物质的量分数是43.75%.
(4)反应Ⅲ逆反应速率与时间的关系如图2所示:
①试判断t2时改变的条件是增大生成物C浓度或升高温度.
②若t4扩大容器体积,t5达到平衡,t6时增大反应物浓度,请在上图中画出t4-t6的变化曲线.