题目内容

1mol CO2和2mol H2的混合气体加热到一定的温度时，可建立下列平衡：CO2+H2?CO+H2O，此时生成的CO的物质的量是0.6mol，若在相同条件下将H2改为4mol，反应达到平衡时，生成的CO的物质的量可能为（　　）
分析：在相同条件下将H2的物质的量由2mol改为4mol，氢气的浓度增大，平衡向正反应移动，新平衡时CO的物质的量增大，增大氢气的浓度，氢气的转化率降低，计算原平衡氢气的转化率，假定氢气的转化率不变，计算参加反应的氢气物质的量，结合CO2的物质的量为1mol，根据过量计算判断新平衡时CO物质的量的极大值，据此判断．
解答：解：在相同条件下将H2的物质的量由2mol改为4mol，氢气的浓度增大，平衡向正反应移动，新平衡时CO的物质的量增大，即大于0.6mol，
由方程式可知生成0.6molCO需要氢气的物质的量为0.6mol，故氢气的转化率为
0.6mol
2mol
×100%=30%，在相同条件下将H2改为4mol，假定氢气的转化率不变，则参加反应的氢气为4mol×30%=1.2mol，需要二氧化碳1.2mol，故根据二氧化碳计算生成CO的极大值，二氧化碳完全反应为极大值，故CO的极大值为1mol，增大氢气的浓度，氢气的转化率降低，故新平衡时0.6mol＜n（CO）＜1mol，故选C．
点评：考查化学平衡的有关计算、影响化学平衡因素，难度中等，注意利用极限假设法判断时，氢气与二氧化碳的过量计算．
练习册系列答案
相关题目
在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）；测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示．该反应过程中的能量变化如图2所示．
（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.225
0.225
mol/（L?min）．
（2）该反应的平衡常数表达式为
K=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
K=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
．该条件下的平衡常数K=
5.33
5.33
（可用分数表示），温度升高，K值
减少
减少
（填“增大”“不变”或者“减少”）
（3）如果在达平衡后某一时刻保持温度不变，只改变浓度，使c（CO2）=1.00mol/L，c（H2）=0.40mol/L，c（CH3OH）=c（H2O）=0.80mol/L，则平衡
b
b
（填写序号）．
a．向正反应方向移动    b．向逆反应方向移动    c．不移动    d．无法确定平衡移动方向
（4）下列措施中能使
n(CH3OH)
n(CO2)
增大的是
CD
CD
．
A．升高温度                B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离    D．再充入1mol CO2和3mol H2
（5）在反应体系中加入催化剂，E1和E2的变化是：E1
减小
减小
，E2
减小
减小
（填“增大”“减小、”“不变”）．对反应热是否有影响？
无
无
，原因是
催化剂不能改变反应物的总能量与生成物总能量的差值，即反应热不变
催化剂不能改变反应物的总能量与生成物总能量的差值，即反应热不变
．
科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．
请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列说法正确的是
③④
③④
（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v（CH3OH）=
nA
tA
mol?L-1?min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）在T1温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为
2-a
2
2-a
2
．
A为烃，B为烃的含氧衍生物，由等物质的量的A和B组成的混合物0.05mol在0.125mol的氧气中完全燃烧，生成0.1mol CO2和0.1mol H2O．试通过计算回答：
（1）由A、B组成混合物的平均分子式为
C2H4O
C2H4O

（2）另取一定量的A和B完全燃烧，将其以任意物质的量比混合，且物质的量之和一定．
①若耗氧量一定，则A、B的分子式分别是
C2H2
C2H2
、
C2H6O2
C2H6O2

②若生成的二氧化碳和水的物质的量一定，则A、B的分子式分别是
C2H4
C2H4
、
C2H4O2
C2H4O2

（3）另取a mol 的以任意比混合的A和B的混合物，在过量的氧气中完全燃烧．
①若耗氧量为定值，则耗氧量为
2.5a
2.5a
mol（用含a的代数式表示，下同）
②若生成的CO2的量为定值，则生成物水的质量范围为
18ag＜m（H2O）＜54ag
18ag＜m（H2O）＜54ag
．
为了测定某有机物A的结构，做如下实验：①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1mol CO2和?2.7g水；②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图一所示的质谱图；③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图二所示图谱，图中三个峰的面积之比是?1：2：3?．
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试回答下列问题：
（1）有机物A的相对分子质量是
 
．
（2）有机物A的实验式是
 

（3）能否根据A的实验式确定A的分子式
 
（填”能”或”不能”），若能，则A的分子式是
 
（若不能，则此空不填）．
（4）写出有机物A可能的结构简式
 
．
为了测定某有机物A的结构，做如下实验：
①将2.3g该有机物完全燃烧，生成0.1mol CO2和 2.7g水；
②用质谱仪测定其相对分子质量，得如图 1所示的质谱图；
③用核磁共振仪处理该化合物，得到如图2所示图谱，图中三个峰的面积之比是 1：2：3。 
 
试回答下列问题：
(1)有机物A的相对分子质量是___________。
(2)有机物A的实验式是____________。
(3)能否根据A的实验式确定A的分子式______（填“能”或“不能”），若能，则A的分子式是 ___________，若不能，则此空不填。
(4)写出有机物A可能的结构简式___________。

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