题目内容
【题目】向甲、乙两个容积均为1 L的恒容容器中,分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同温度下发生反应:A(g)+B(g)
xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( )
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A. x可能等于1
B. 甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K甲<K乙
C. 将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同
D. 若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,则平衡时甲容器中0.78 mol·L-1<c(A)<1.56 mol·L-1
【答案】AD
【解析】由图象可知平衡时,甲容器平衡时,A的转化率为
=61%,乙容器内A的转化率为
=50%,甲容器内压强比乙容器内大,增大压强向正反应移动,增大压强平衡压强增大向着体积减小的方向移动,故:1+1>X,所以x=1;A.由上述分析可知x=1,若x=2,反应前后气体体积不变,甲、乙为等效平衡,转化率相等,故A正确;B. 平衡常数只与温度有关,甲、乙两容器中反应均在相同温度下进行,则平衡常数K甲=K乙,故B错误;C.该反应为放热反应,将乙容器单独升温,平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,A的转化率比甲容器的转化率低,不可能使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同,故C错误;D.向甲容器中再充入2molA、2molB,可以等效为原平衡状态下压强增大一倍,平衡向正反应方向移动,A转化率增大,所以平衡时甲容器中c(A)小于2倍原平衡中的c(A),平衡移动目的是降低浓度增大趋势,但不能消除浓度增大,达新平衡时浓度比原平衡大,所以平衡时甲容器中0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L,故D正确;故选AD。
【题目】煤的气化在煤化工业中占有重要地位,至今仍然是化学工业的重要组成部分。
(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的标准燃烧热分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。请写出CH3OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:________________________________________________________________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度/℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断ΔH________(填“>”、“=”或“<”)0。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,4 min达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol·L-1,此时的温度为_____,则反应速率v(H2)=__________。
(3)T ℃时,在t0时刻,合成甲醇反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的
,在t2时刻又达到新的平衡,请在图中用曲线表示t1~t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其他条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。__________
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(4)如果用CH3OH和空气作燃料电池,用KOH作电解质溶液,请写出该燃料电池的负极的电极反应式:_____________________________________________________。