题目内容
用CO合成甲醇(CH3OH)的化学反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH < 0。按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
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A.正反应速率:v(a)>v(c) v(b)>v(d)
B.平衡时a点一定有n(CO):n(H2)=1:2
C.平衡常数:K(a)>K(c) K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:
(a)<
(c)
(b)>
(d)
C
【解析】
试题分析:A.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,温度T1<T3,温度越高,反应速率越快,υ(a)<υ(c).b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),A错误;B. 投料时两者比例不确定所以a点比例无法确定,B错误; C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度T1<T3,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),C正确;D.CO转化率的越大,n总越小,由M=m/n可知,a点n总小,则M(a)>M(c),M(b)>M(d),D错误;选C。
考点:考查反应速率、平衡常数、转化率等相关知识。
(14分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应N2+3H2
2NH3的平衡常数K值和温度的关系如下:
温度/℃ | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①由表中数据可知该反应为放热反应,理由是________________。
②理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是______________(填字母序号)。
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.升高温度 d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的
恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:
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①图中,两条曲线表示压强的关系是p1________p2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2 (g)获取。
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为________该温度下反应的平衡常数K值为________。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容积固定为5 L的容器中进行反应,下列描述能够说明体系处于平衡状态的是____________(填字母序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n(CO):n(H2O):n(CO2):n(H2)=1:16:6:6