题目内容
14.改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H<0 中的所有物质都为气态.起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器).反应过程中部分数据见表:| 反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
| 反应I 恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
| 10min | 4.5 | ||||
| 20min | 1 | ||||
| 30min | 1 | ||||
| 反应Ⅱ 绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
②对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=0.025mol/(L.min).若30min时只向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡不移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
分析 ①Ⅰ、Ⅱ转化到一边完全一样,则恒温恒容为等效,又I为恒温,Ⅱ为绝热容器,反应向逆反应进行,逆反应为吸热反应,平衡时温度比I中低,升高温度平衡向逆反应方向移动;
②根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v(H2),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(CH3OH);
计算浓度商Qc,与平衡常数比较判断平衡是否移动
解答 解:①Ⅰ、Ⅱ转化到一边完全一样,则恒温恒容为等效,又I为恒温,Ⅱ为绝热容器,反应向逆反应进行,逆反应为吸热反应,平衡时温度比I中低,升高温度平衡向逆反应方向移动,故平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)<c(Ⅱ)
故答案为:<;
②v(H2)=$\frac{\frac{6mol-4.5mol}{2L}}{10min}$=0.075mol/(L.min),速率之比等于化学计量数之比,v(CH3OH)=$\frac{1}{3}$v(H2)=0.025mol/(L.min);
20min时,转化的CO2为2mol-1mol=1mol,则生成的CH3OH为1mol,而30min时CH3OH为1mol,故20min时到达平衡,
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
开始(mol/L):2 6 0 0
转化(mol/L):1 3 1 1
平衡(mol/L):1 3 1 1
故平衡常数K=$\frac{c(CH{\;}_{3}OH)×c(H{\;}_{2}O)}{c(CO{\;}_{2})×c{\;}^{3}(H{\;}_{2})}$=$\frac{\frac{1}{2}×\frac{1}{2}}{\frac{1}{2}×(\frac{3}{2}){\;}^{3}}$=$\frac{4}{27}$,
对反应Ⅰ,若30min时只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),此时浓度商Qc=$\frac{\frac{1}{2}×\frac{2}{2}}{\frac{2}{2}×(\frac{3}{2}){\;}^{3}}$=$\frac{4}{27}$=K,则平衡不移动,故答案为:0.025mol/(L.min);不.
点评 本题考查化学平衡有关计算、平衡影响因素、平衡常数等,难度中等,注意基础知识的积累.
| A. | CO燃烧 | B. | 干冰气化 | ||
| C. | 碳酸钙分解 | D. | 氢氧化钡晶体和氯化铵混合 |
| A. | 原电池失去电子的电极称为阴极 | |
| B. | 电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应 | |
| C. | 原电池的两极,一定要由活动性不同的两种金属组成 | |
| D. | 电解时电解池的阳极一定是阴离子放电 |
| A. | 2KNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KNO2+O2↑ | B. | NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO2↑+H2O | ||
| C. | 3NO2+H2O═2HNO3+NO | D. | SO2+2H2S═3S↓+2H2O |
(已知相同条件下:2SO2+O2?2SO3△H=-196.6kJ/mol).
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
| 起始投入量 | 2molSO2+ 1mol O2 | 1molSO2+0.5molO2 | 2molSO3 | 2molSO2+2molO2 |
| 放出或吸收的热量(kJ) | a | b | c | d |
| 平衡时c(SO3)(mol/L) | e | f | g | h |
| A. | a>2b;e<2f | B. | a=c;e=g | C. | a>d;e>h | D. | c+98.3e=196.6 |