题目内容
| 在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒压,测得反应达到平衡时的有关数据如表 (已知CO(g)+2H2(g)
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分析:甲容器反应物投入1molCO、2molH2与乙容器反应物投入1molCH3OH、丙容器反应物投入2molCH3OH在保持恒温、恒压情况下是等效平衡,平衡时CH3OH的浓度c1=c2 =c3、2V1=2V2=V3、α1+α2=1、α2=α3、a+b能量总变化相当于1molCO、2molH2完全转化成1molCH3OH的能量,即吸放热a+b数值上就等于90.7kJ,c=2b,以此解答该题.
解答:解:A.2molCH3OH相当于2molCO、4molH2,甲和丙相比较,在恒温、恒压下处于相同平衡状态,物质的量增多,体积应增大,达平衡时,浓度相等,则c1=c3,故A错误;
B.甲乙平衡状态相同,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=90.7,故B正确;
C.乙容器反应物投入1molCH3OH、丙容器反应物投入2molCH3OH在保持恒温、恒压情况下是等效平衡,应存在2V2=V3,故C错误;
D.甲乙处于相同的平衡状态,则a1+a2=1,乙、丙平衡状态相同,转化率相同,α2=α3,则α1+α3=1,故D正确.
故选BD.
B.甲乙平衡状态相同,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=90.7,故B正确;
C.乙容器反应物投入1molCH3OH、丙容器反应物投入2molCH3OH在保持恒温、恒压情况下是等效平衡,应存在2V2=V3,故C错误;
D.甲乙处于相同的平衡状态,则a1+a2=1,乙、丙平衡状态相同,转化率相同,α2=α3,则α1+α3=1,故D正确.
故选BD.
点评:本题主要考查的是化学平衡中的等效平衡问题,等效平衡为在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压),对同一可逆反应体系,起始时加入物质的物质的量不同,而达到化学平衡时,同种物质的百分含量相同,做题时注意从思路的转化.
练习册系列答案
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在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应CH3OCH3(g)+H2O(g)?2CH3OH(g);△H=37kJ?mol-1,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
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(15分)二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源,比其他制氢技术更有优势。主要反应为:
① CH3OCH3(g) + H2O(g)
2CH3OH(g) ΔH=+37 kJ·mol-1
② CH3OH(g) + H2O(g)
3H2(g) + CO2(g) ΔH=+49 kJ·mol-1
③ CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH=+41.3 kJ·mol-1
其中反应③是主要的副反应,产生的CO能毒害燃料电池Pt电极。请回答下列问题:
(1)二甲醚可以通过天然气和CO2合成制得,该反应的化学方程式为
。
(2)CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为
。
(3)下列采取的措施和解释正确的是 。(填字母序号)
A.反应过程在低温进行,可减少CO的产生
B.增加进水量,有利于二甲醚的转化,并减少CO的产生
C.选择在低温具有较高活性的催化剂,有助于提高反应②CH3OH的转化率
D.体系压强升高,对制取氢气不利,且对减少CO的产生几乎无影响
(4)在温
度相同的3个密闭容器中,按不同方式
投入反应物,保持恒温、恒压,发生反应①,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 | 1mol CH3OCH3、1mol H2O | 2mol CH3OH | 1mol CH3OH |
| CH3OH的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
| 反应的能量变化 | 吸收a kJ | 放出b kJ | 放出c kJ |
| 平衡时体积(L) | V1 | V2 | V3 |
| 反应物转化率 | α 1 | α 2 | α 3 |
A. a+2c="37 " B. α1 + α2="1"
(5)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,石墨为电极也可直接构成燃料电池。该电池中负极上的电极反应式是