题目内容
16.一定条件下,反应:6H2+2CO2?C2H5OH+3H2O的数据如图所示下列说法正确的是( )| A. | 该反应的△H>0 | B. | 达平衡时,3v(H2)正=v(CO2)逆 | ||
| C. | a点对应的H2的平衡转化率为90% | D. | b点对应的平衡常数K值大于c点 |
分析 由图象可知升高温度CO2的转化率降低,说明平衡逆向移动,在反应中通入氢气,平衡正向移动,CO2转化率增大,a点时CO2的转化率为60%,结合n(H2):(CO2)=2利用三段式法计算,
解答 解:A.根据图可知,随着温度的升高二氧化碳的转化率下降,平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,△H<0,故A错误;
B.根据速率之比等于计量数之比可知,达平衡时,v(H2)正=3v(CO2)逆,故B错误;
C.设起始H2为2mol,则CO2为1mol,
6H2 +2CO2?C2H5OH+3H2O
起始(mol) 2 1 0 0
转化(mol)1.8 0.6
平衡(mol)0.2 0.4
H2的平衡转化率为$\frac{1.8}{2}$×100%=90%,故C正确;
D.b点温度高于c点,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,所以b点的平衡常数小于c点,故D错误.
故选C.
点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意把握曲线的意义和题给信息,难度不大.
练习册系列答案
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17.某溶液中含有Ag+、Ba2+、Mg2+离子,为了将这三种离子逐个进行沉淀分离,加入下列离子的先后顺序正确的是( )
| A. | CO32-、Cl-、OH- | B. | Cl-、OH-、CO32- | C. | OH-、Cl-、CO32- | D. | CO32-、OH-、Cl- |
18.在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:(甲)2X(g)?Y(g);(乙)A(s)+2B(g)?C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时( )
①混合气体的密度 ②反应容器中生成物的百分含量 ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比 ④混合气体的压强 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总物质的量.其中能表明(甲) (乙)达到化学平衡状态有.
①混合气体的密度 ②反应容器中生成物的百分含量 ③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比 ④混合气体的压强 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥混合气体的总物质的量.其中能表明(甲) (乙)达到化学平衡状态有.
| A. | ①②③⑤ | B. | ①③⑤⑥ | C. | ②③⑤ | D. | ②③④ |
11.在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)?M(g)+N(g),所得实验数据如表:
下列说法正确的是( )
| 实验编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | ||
| n(X) | n(Y) | n(M) | |||
| ① | 700 | 0.40 | 0.10 | 0.090 | |
| ② | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 | |
| ③ | 800 | 0.20 | 0.30 | a | |
| ④ | 900 | 0.10 | 0.15 | b | |
| A. | 实验①中,若5 min时测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol•L-1•min-1 | |
| B. | 实验②中,该反应的平衡常数K=2.0 | |
| C. | 实验③中,达到平衡时,X的转化率为60% | |
| D. | 实验④中,达到平衡时,b>0.060 |
8.
催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一.研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平衡反应,分别生成CH3OH和CO.反应的热化学方程式如下:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1 I
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g)△H3=44.0kJ•mol-1
请回答(不考虑温度对△H的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$;反应II的△H2=+41.2kJ•mol-1.
(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有CD.
A.使用催化剂Cat.1B.使用催化剂Cat.2C.降低反应温度
D.投料比不变,增加反应物的浓度 E.增大CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是表中数据表明此时未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响.
(4)在图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图.
(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在阴极,该电极反应式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O.
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1 I
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2 II
某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:
| T(K) | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
| 543 | Cat.1 | 12.3 | 42.3 |
| 543 | Cat.2 | 10.9 | 72.7 |
| 553 | Cat.1 | 15.3 | 39.1 |
| 553 | Cat.2 | 12.0 | 71.6 |
已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ•mol-1和-285.8kJ•mol-1
②H2O(l)═H2O(g)△H3=44.0kJ•mol-1
请回答(不考虑温度对△H的影响):
(1)反应I的平衡常数表达式K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}$;反应II的△H2=+41.2kJ•mol-1.
(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有CD.
A.使用催化剂Cat.1B.使用催化剂Cat.2C.降低反应温度
D.投料比不变,增加反应物的浓度 E.增大CO2和H2的初始投料比
(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是表中数据表明此时未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响.
(4)在图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反应过程-能量”示意图.
(5)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在阴极,该电极反应式是CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O.