题目内容

18.煤气化过程中生成的CO和H2一定条件下制甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.其他条件不变,改变某一条件后,用示意图表示的反应变化正确的是(  )
ABCD
改变的条件压强温度平衡体系增加H2催化剂
变化的示意图
A.AB.BC.CD.D

分析 根据CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0可知,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,所以
A.增大压强,平衡向正反应方向移动,甲醇的体积分数增大;
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率下降;
C.平衡体系中增加氢气,使平衡向正反应方向移动,所以增加氢气后正反应速率大于逆反应速率;
D.使用催化剂对平衡移动没有影响,所以平衡不移动.

解答 解:根据CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0可知,该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,所以
A.增大压强,平衡向正反应方向移动,甲醇的体积分数增大,而根据图结合到达平衡的时间可知,P1>P2,所以P1时的甲醇的体积分数大于P2时,故A正确;
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率下降,与图象不符,故B错误;
C.平衡体系中增加氢气,使平衡向正反应方向移动,增加氢气的瞬间逆反应速率不变,然后逆反应速率增大,到达新平衡前正反应速率大于逆反应速率,故C错误;
D.使用催化剂对平衡移动没有影响,所以平衡不移动,达到平衡时气体的总压强相同,故D错误;
故选A.

点评 本题考查化学平衡影响因素的分析判断,化学平衡移动原理的灵活运用,和仔细观察图是解题的关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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7.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题.
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分K值.
反应大气固氮
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
工业固氮
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
温度/℃27200025400450
K3.84×10-310.15×1080.5070.152
①分析数据可知:大气固氮反应属于吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产.
③从平衡视角考虑,工业固氮应该选择常温条件,但实际工业生产却选择500℃左右的高温,解释其原因从反应速率角度考虑,高温更好,但从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适.
(2)工业固氮反应中,在其他条件相同时,分别测定N2的平衡转化率在不同压强(р1、р2)下随温度变化的曲线,下图所示的图示中,正确的是A(填“A”或“B”);比较р1、р2的大小关系р2>р1
(3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现高温常压下的电化学合成氨,提高了反应物的转化率,其实验简图如C所示,阴极的电极反应式是N2+6e-+6H+=2NH3
(4)近年,又有科学家提出在常温、常压、催化剂等条件下合成氨气的新思路,反应原理为:2N2(g)+6H2O?4NH3(g)+3O2(g),则其反应热△H=+1530 kJ•mol-1
(已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1,2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1

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