题目内容
【题目】已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在2L的密闭容器中加入a mol CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:下列说法正确的是( )
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/(molL﹣1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
A.a=1.64
B.此时刻正反应速率大于逆反应速率
C.若起始时加入2a mol CH3OH,则达到平衡时CH3OH的转化率增大
D.若混合气体的平均摩尔质量不再变化,则说明反应已达到平衡状态
【答案】B
【解析】解:A、将某时刻测得各组分的浓度折算成反应物,根据方程中式可知,当生成物溶液为0时,甲醇的浓度为1.64mol/L,而容器的体积为2L,所以a=1.64×2mol=3.28mol,故A错误;
B、该时刻Qc=
=1.86<400,所以反向正反应方向进行,即正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C、该反应为气体体积不变的反应,起始时加入2a mol CH3OH与起始时加入a mol CH3OH,所得到的平衡为等效平衡,CH3OH的转化率相等,故C错误;
D、该反应的气体总质量不变,总物质的量也不变,所以在反应过程中合气体的平均摩尔质量始终不变,所以混合气体的平均摩尔质量不再变化,不能说明反应已达到平衡状态,故D错误;
故选B.
【考点精析】关于本题考查的化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算,需要了解化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能得出正确答案.
【题目】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)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同) .
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH,CO,H2的浓度都不再发生变化
E.气体的压强不再改变
(2)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 |
某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为 , 此时的温度为 .
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是 .
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.恒容下加入H2使压强变大
e.恒容下加入惰性气体使压强变大 f.分离出甲醇
(4)在250℃时,测得某密闭容器中各物质的物质的量浓度见表:
CO | H2 | CH3OH |
0.5molL﹣1 | 2molL﹣1 | 6molL﹣1 |
此时反应的正、逆反应速率的关系是:v(正)v(逆)(填“>”“<”或“═”).
【题目】废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染.
(1)用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜.已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJmol﹣1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=﹣196.46kJmol﹣1
H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H=﹣285.84kJmol﹣1
在 H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为 .
(2)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol/LH2SO4的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见表).
温度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
铜平均溶解速率 | 7.34 | 8.01 | 9.25 | 7.98 | 7.24 | 6.73 | 5.76 |
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是 .
(3)在提纯后的CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀.制备CuCl的离子方程式是 .