题目内容

【题目】在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)0~9min内,v(H2)=__mol·L1·min1。

(2)能说明上述反应达到平衡状态的是__(填编号)。

a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1

b.混合气体的密度不随时间的变化而变化

c.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O

d.CO2的体积分数在混合气体中保持不变

e.混合气体的压强不随时间的变化而变化

(3)平衡时H2的转化率为___。

(4)平衡时混合气体中H2O(g)的体积分数是__。

(5)一定温度下,第9分钟时v正(CH3OH)__(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时v逆 (CH3OH)。

【答案】0.25 de 75% 30% 大于

【解析】

(1)可先求出0~9min内v(CO2),然后利用速率之比等于化学计量数之比,求出v(H2)。

(2)a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,不能确定反应是否达平衡状态;

b.反应前后混合气的质量不变,体积不变,则混合气体的密度始终不变;

c.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O,此关系适合于反应进行中的任意阶段;

d.CO2的体积分数在混合气体中保持不变,表明反应达平衡状态;

e.平衡前,混合气体的压强随时间的变化而变化,只有平衡时压强才不发生改变。

(3)利用三段式,可求出H2的变化量,从而求出平衡时H2的转化率。

(4) 利用三段式,可求出H2O的变化量,也就是平衡量,从而求出平衡时混合气体中H2O(g)的体积分数。

(5)随着反应的进行,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,但平衡前,正反应速率始终大于逆反应速率。

(1)0~9min内v(CO2)==mol·L1·min1,v(H2)=3v(CO2)= 0.25mol·L1·min1。答案为:0.25;

(2)a.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,不能确定反应是否达平衡状态,a不合题意;

b.反应前后混合气的质量不变,体积不变,则混合气体的密度始终不变,所以密度不变时反应不一定达平衡状态,b不合题意;

c.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O,此关系适合于反应进行中的任意阶段,所以不一定达平衡状态,c不合题意;

d.CO2的体积分数在混合气体中保持不变,表明反应达平衡状态,d符合题意;

e.平衡前,混合气体的压强随时间的变化而变化,只有平衡时压强才不发生改变,e符合题意。答案为:de;

(3)

平衡时H2的转化率为=75%。答案为:75%;

(4)平衡时混合气体中H2O(g)的体积分数为=30%。答案为:30%;

(5)随着反应的进行,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,但平衡前,正反应速率始终大于逆反应速率。由一定温度下,第9分钟时v正(CH3OH)大于第3分钟时v逆 (CH3OH)。答案为:大于。

练习册系列答案
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【题目】水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1,我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5mg·L-1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。

Ⅰ.测定原理:

碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2↓,酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:②MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平),用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,③2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

Ⅱ.测定步骤

a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。

b.向A中加入200mL水样

c.向A中依次迅速加入1mLMnSO4无氧溶液(过量),2mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。

d.搅拌并向A中加入2mL硫酸无氧溶液至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。

e.从A中取出40.00mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.01000mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。

f.重复步骤e的操作2~3次

g.处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题:

(1)仪器A的名称为___。

(2)配置以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为___。

(3)配平反应②的方程式。___MnO(OH)2+___I-+___H+→___Mn2++___I2+___H2O

(4)步骤e中达到滴定终点的现象为___。

(5)若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL,水样的DO=___mg/L(保留一位小数)。

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