题目内容

氢是未来最好的能源选择,制取氢气的成熟的方法有很多,利用甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下:CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)△H(298K)=+49.4kJ/mol 
一定条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH3OH(g)和3mol H2O(g),实验测得:达到平衡状态时,吸收热量19.76KJ.则
①达平衡时混合气体的压强是反应前的
 
倍.
②该条件下的该反应的平衡常数是
 
(保留两位有效数字).
③该条件下反应达平衡状态的依据是(填序号)
 
.
A.v正(CH3OH)=v正(CO2) B.混合气体的密度不变
C.c(CH3OH)=c(H2O)    D.混合气体的总物质的量不变.
考点:化学平衡的影响因素,化学平衡状态的判断
专题:化学平衡专题
分析:①恒温恒容下,气体的压强之比等于物质的量之比;
②利用三段式法计算出平衡时的浓度,K=
生成物平衡浓度幂次方乘积
反应物平衡浓度幂次方乘积
;
③平衡状态时正逆反应速率相等,各组分的浓度保持不变.
解答: 解:①吸热19.76KJ,据方程式可以求得,反应的甲醇有
19.76KJ
49.4KJ/mol
=0.4mol,则
              CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)△H(298K)=+49.4kJ/mol
反应前(mol)   1         3        0        0
反应了(mol)  0.4        0.4     0.4     1.2
平衡后(mol)  0.6        2.6      0.4     1.2
平衡后,混合气体的压强是原来的
0.6+2.6+0.4+1.2
1+3
=1.2,
故答案为:1.2;
②K=
生成物平衡浓度幂次方乘积
反应物平衡浓度幂次方乘积
=
1.23×0.4
0.6×2.6
≈0.11,
故答案为:0.11;
③A、不能体现正逆反应速率相等,故A错误;
B、体积不变,反应物和生成物都是气体,所以密度永远不变,故B错误;
C、甲醇和水蒸气浓度相等,决定于加入的量,与是否平衡无关,故C错误;
D、反应前后气体体积不同,所以气体总物质的量不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
故选D.
点评:本题考查了气体物质的量之比与压强的关系、化学平衡常数的求算、平衡状态的判断、温度对平衡移动的影响等,题目有一定难度.
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