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精英家教网将1mol CO和2mol H2充入一容积为1L的密闭容器中,分别在250°C、T°C下发生反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),△H=a kJ/mol,如图.下列分析中正确的是(  )
A、250°C时,0?10min内H2 平均反应速率为 0.03 mol/(L?min)B、a>0,且平衡时CO的转化率:T°C时大于250℃时C、T°C时的平衡常数大于250°C时的平衡常数D、其他条件不变,若减小容积体积,CO体积分数增大
分析:依据先拐先平的判断方法可知T<250℃,升高温度,甲醇物质的量减少,平衡逆移,所以正反应为放热反应,△H<0;
A.0~10min内甲醇物质的量增加了0.15mol,根据方程式求出氢气的变化量,再求速率;
B.A和B两条曲线,250℃时,先达化学平衡状态,250°C>T°C,温度越高,CO转化率越低,正反应放热,温度越低CO的转化率越大;
C.a<0,升高温度,平衡逆向移动,K减小;
D.其他条件不变,若减小容积体积,压强增大,平衡正移.
解答:解:依据先拐先平的判断方法可知T<250℃,升高温度,甲醇物质的量减少,平衡逆移,所以正反应为放热反应,△H<0;
A.0~10min内甲醇物质的量增加了0.15mol,根据方程式氢气的变化量为:0.15mol×2=0.3mol,所以v(H2)=
0.3mol
1L×10min
=0.03 mol/(L?min),故A正确;
B.A和B两条曲线,250℃时,先达化学平衡状态,250°C>T°C,温度越高,CO转化率越低,正反应放热,所以a<0,而且T<250℃,温度越低CO的转化率越大,所以CO的转化率:T℃时大于250℃时,故B错误;
C.a<0,即升高温度,平衡逆向移动,K减小,所以平衡常数K:T℃时大于250℃,故C正确;
D.其他条件不变,若减小容积体积,压强增大,平衡正移,CO的物质的量减少,CO物质的量分数减小,所以CO体积分数减小,故D错误;
故选:AC.
点评:本题考查物质的量随时间的变化图象,由明确图象中量的变化来分析反应速率、转化率、影响平衡的移动因素等,题目难度不大.
练习册系列答案
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甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有着广泛的应用.
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)    CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)   CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①在以上制备甲醇的两个反应中:反应I优于反应II,原因为
反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%
反应I符合“原子经济性”的原则即原子利用率为100%

②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数的数值:
温度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.041 0.270 0.012
I、在一密闭容器中发生反应Ⅰ并达到平衡后,保持其他条件不变,对容器升温,此反应的化学反应平衡应
逆向
逆向
移动(填“正向”、“逆向”、“不”).
II、某温度下,将1mol CO和4molH2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.1mol/L,则CO的转化率为
80%
80%
,此时的温度
250℃(填“>”、“<”、“=”)
(2)已知在常温常压下:①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H1=-Q1kJ/mol
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g)△H2=-Q2 kJ/mol③H2O(g)=H2O(l)△H3=-Q3 kJ/mol
请写出甲醇发生不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学反应方程式:
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H=(2Q3+0.5Q2-0.5Q1)kJ/mol

(3)某同学依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置,工作一段时间后,测得溶液的pH将
降低
降低
填“升高”、“降低”、“不变”),该燃料电池负极反应的离子方程式为:
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O

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