题目内容
已知反应①CO(g)+CuO(s)
CO2(g)+Cu(s)和反应②H2(g)+CuO(s)
Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是
A.反应①的平衡常数
B.反应③的平衡常K=![]()
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
B
【解析】
在书写平衡常数表达式时,纯固体不能表示在平衡常数表达式中,A错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡常数K=
,B正确;反应③中,温度升高,H2浓度减小,则平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此ΔH<0,C错误;对于反应③,在恒温恒容下,增大压强,如充入惰性气体,则平衡不移动,H2的浓度不变,D错误。答案选B。
工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示:
化学反应 | 平衡 常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g) | K3 |
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请回答下列问题:
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=__________(用K1、K2表示)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。
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A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)>M(c),M(b)>M(d)
已知CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol-1
(1)现将0.8 mol CO2和2.4 mol H2 充入容积为20 L的密闭容器中发生上述反应,下列说法正确的是__________(填字母序号)。
A.该反应在低温下能自发进行
B.当容器内CO2气体体积分数恒定时,该反应已达平衡状态
C.若其他条件不变,实验测得平衡常数:K(T1)>K(T2),则T1<T2
D.现有该反应的X、Y两种催化剂,X能使正反应速率加快约5×105倍、Y能使逆反应速率加快约8×106倍(其他条件相同),故在生产中应该选择X为催化剂更合适
(2)该反应进行到45 s时达到平衡,此时CO2的转化率为68.75%。下图1中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中CO2浓度变化。
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①若反应延续至70 s。请在图1中用实线画出25 s至70 s的反应进程曲线。
②某化学兴趣小组采用实验对比法分析改变实验条件对该反应进程的影响,每次只改变一个条件,并采集反应进程中CO2的浓度变化,在原有反应进程图像上绘制对应的曲线。实验数据如下表:
实验 编号 | CO2起始 浓度/mol·L-1 | 反应温 度/℃ | 反应压 强/kPa | 是否加入 催化剂 |
A | 0.030 | 150 | 101 | 否 |
B | 0.040 | 150 | 101 | 否 |
C | 0.040 | 250 | 101 | 是 |
但是该小组负责绘制图线的学生未将曲线(虚线)绘制完整(见图2),也忘记了注明每条曲线所对应改变的条件,请把每个实验编号与图2中对应曲线的字母进行连线。
实验编号 图2中字母
A a
B b
C c