题目内容
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下列有关反应的能量变化,错误的是 | |
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A. |
化学反应中,有放热反应也有吸热反应 |
B. |
化学反应中的能量变化主要由化学键的变化引起的 |
C. |
Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是放热反应 |
D. |
盐酸与NaOH溶液的反应是放热反应 |
(16分)工业上可以在恒容密闭容器中采用下列反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
(1)下列情况可以作为判断反应达到平衡状态的依据的是(填序号) 。
A.生成CH3OH 的速率与消耗H2的速率之比为1︰2
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.体系内的压强保持不变
(2)下表所列数据为该反应在不同温度下的化学平衡常数:
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温度/℃ |
250 |
300 |
350 |
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K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
①反应的平衡常数表达式为K= 。由上表数据判断,该反应的△H 0(填“>”、“=”或“<”)。升高温度,正反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②某温度下,将2molCO和6molH2充入一个容积为2L的密闭容器中,达到平衡时c(H2)=1.4mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 。
(3)欲提高CO的转化率,可采取的措施是 。(填序号)
A.升温
B.加入更高效的催化剂
C.恒容条件下充入CO
D.恒容条件下充入H2
E.恒容条件下充入氦气
F.及时移走CH3OH
(4)一定条件下,CO和H2在催化剂作用下生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ。该温度下,在三个容积相同的密闭容器中,按不同方式投料,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
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容器 |
甲 |
乙 |
丙 |
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投料方式 |
1molCO、 2molH2 |
1molCH3OH |
2molCH3OH |
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平衡数据 |
C(CH3OH)/(mol/L) |
c1 |
c2 |
c3 |
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体系压强(Pa) |
p1 |
p2 |
p3 |
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反应的能量变化 |
akJ |
bkJ |
ckJ |
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原料转化率 |
α1 |
α2 |
α3 |
下列分析正确的是 。(填序号)
A.2c1 <c3 B.2 p1 <p3 C.|a|+|b|=90.8 D.α1+α3>1
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同) .
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)如表所列数据是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 |
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 .
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是 .
a.升温b.加入催化剂c.增加CO的浓度
d.加入H2加压e.加入惰性气体加压f.分离出甲醇
(4)一定条件下,CO与H2在催化剂的作用下生成5molCH3OH的能量变化为454kJ.在该温度时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
| 反应物投入量 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
| 平衡时数据 | CH3OH的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
| 反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
| 体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
| 反应物转化率 | α1 | α2 | α3 | |
A.2c1>c3B.a+b<90.8C.2p2<p3D.α1+α3<1.