题目内容
(14分)乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以在一定条件下利用CO2与H2反应制得:![]()
请回答:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 。
(2)当温度T1>T2时,化学平衡常数K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是 (填字母序号)。
a.生成1molCH3CH2OH的同时生成3 mol H2O
b.容器中各组分浓度不随时间而变化
c.容器中混合气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)在工业生产中,可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有 (写出一条合理措施即可)。
(5)工业上,常以乙醇为原料生产乙醛。根据下图所示信息,该反应是 反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是__________________。![]()
(6)乙醇可以作为燃料电池的燃料。某乙醇燃料电池以乙醇为燃料,使用酸性电解质,该电池负极反应的电极反应式为 。
(1)![]()
(2)< (3)b d
(4)增大CO2浓度(或增大压强)
(5)放热 反应物总能量大于生成物总能量
(6)CH3CH2OH – 12 e- + 3H2O =2CO2 + 12H+
解析试题分析:(1)根据化学平衡常数表达式的书写原则,该反应的化学平衡常数表达式见答案;(2)该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,平衡常数减小,即温度越高,平衡常数越小,温度T1>T2,K1<K2;(3)a.利用正逆反应速率相等作为平衡标志,注意“双向同时,符合比例”,生成1mol CH3CH2OH的同时,生成3mol H2O,都表示正反应速率,不能说明到达平衡,错误;b.可逆反应到达平衡时,各组分的物质的量不变,体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化,说明到达平衡,正确;c.反应混合气体的总质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,体系中混合气体的密度不随时间而变化,不能说明到达平衡,错误;d.随反应进行混合气体总的物质的量减小,体系中气体的分子总数减少,体系中气体分子总数不随时间而变化,说明到达平衡,正确;选bd;(4)改变条件加快反应速率,同时平衡向正反应移动,可以增大CO2浓度或增大压强,反应速率加快,平衡向正反应移动氢气的转化率增大;(5)由图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应物为放热反应;(6)燃料电池负极反应氧化反应,乙醇在负极放电,酸性条件下生成二氧化碳与氢离子,电极反应式为:CH3CH2OH-12 e-+3H2O=2CO2+12H+。
考点:考查平衡常数、化学平衡状态判断、化学平衡影响因素、燃料电池等。
在1000K时,已知反应Ni(s)+H2O(g)
NiO(s)+H2(g)的平衡常数K=0.0059。当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时,此反应
| A.已达平衡状态 | B.未达平衡状态,反应正向进行 |
| C.未达平衡状态,反应逆向进行 | D.无法确定 |
已知:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H="74.9" kJ·mol-1,下列说法中正确的是
| A.该反应中熵变、焓变皆大于0 |
| B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行 |
| C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行 |
| D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应 |
一定温度下,在2L密闭容器中发生下列反应:4NO2(g)+O2(g)
2N2O5(g);已知该反应的平衡常数:
>
,且体系中
(单位:mol)随时间变化如下表:
| 时间(s) | 0 | 500 | 1000 | 1500 |
| t1℃ | 20 | 13.96 | 10.08 | 10.08 |
| t2℃ | 20 | a | b | c |
下列说法一定正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.如果t2℃<t1℃,那么 a>b=c,且a=10+0.5b
C.如果t2℃<t1℃,那么t2℃达到平衡的时间介于1000s至1500s之间
D.如果t2℃>t1℃,那么b>10.08
在容积不变的密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2发生反应,下列叙述正确的是![]()
| A.该反应的热化学方程式为:N2 + 3H2 |
| B.达到平衡后向容器中通入1 mol氦气,平衡不移动 |
| C.曲线b表示可能使用了催化剂 |
| D.降低温度和缩小容器体积均可使该反应平衡常数增大 |
下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是
| A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 |
| B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 |
| C.由H2、Br2(g)、HBr(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深 |
| D.工业合成氨反应中加压有利于提高氨气的产率 |
已知2SO2 (g) + O2 (g)
2SO3 (g);ΔH=-197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2 mol SO2和1 mol O2;(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2;(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是
| A.容器内压强P:P甲=P丙 > 2P乙 |
| B.SO3的质量m:m甲=m丙 > 2m乙 |
| C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙 > k乙 |
| D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=Q丙 > 2Q乙 |