题目内容

【题目】一定温度下,在三个体积相同的恒容密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)

容器

编号

温度(℃)

起始物质的量(mol)

平衡物质的量(mol)

C(s)

H2O(g)

CO(g)

H2(g)

CO(g)

Ⅰ

500

1.0

1.0

0

0

0.4

Ⅱ

500

0

0

2.0

2.0

Ⅲ

400

1.0

1.0

0

0

0.3

下列说法正确的是

A.该反应的正反应为吸热反应

B.达到平衡时,容器内的压强:2PⅠ<PⅡ

C.达到平衡时,反应物的转化率αⅠ(H2O)+αⅡ(CO)<1

D.若起始时向容器Ⅰ中加入2.7 mol C(s)、0.4mol H2O(g)、0.6mol CO(g)和0.6mol H2(g),则反应将向逆反应方向进行

【答案】AD

【解析】

A.根据表中数据分析,容器Ⅰ和容器Ⅲ中初始投入量相同,容器Ⅰ温度高,升温,一氧化碳的量增加,说明容器Ⅰ对于容器Ⅲ平衡正向移动,故正反应为吸热反应,故正确;

B. 比较容器Ⅰ和容器Ⅱ,温度相同,容器Ⅱ的物质投入量是容器Ⅰ的两倍,容器Ⅱ看做是两个容器Ⅰ达到平衡后再加压后达到的新平衡,如果平衡不移动,则2PⅠ=PⅡ,对于反应,增大压强,平衡逆向移动,压强减小,则2PⅠ>PⅡ,故错误;

C.根据B,容器Ⅱ看做是两个容器Ⅰ达到平衡后再加压后达到的新平衡,如果平衡不移动,则αⅠ(H2O)+αⅡ(CO)=1,对于反应增大压强,平衡逆向移动,则一氧化碳转化率增大,则αⅠ(H2O)+αⅡ(CO)>1,故错误;

D.

则平衡常数为K= ,起始时向容器Ⅰ中加入2.7 mol C(s)、0.4mol H2O(g)、0.6mol CO(g)和0.6mol H2(g),Qc=<K,反应将向逆反应方向进行,故正确。

故选AD。

练习册系列答案
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【题目】研究CO和CO2的应用对构建低碳、环保的生态文明型社会具有重要的意义。以CO和H2为原料可以制取甲醇。已知部分反应的热化学方程式如下:

反应Ⅰ CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99 kJ·mol-1

反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l) ΔH=-3 kJ·mol-1

反应Ⅲ H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1

(1)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=____kJ·mol-1。

(2)向T1℃的恒容密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生反应Ⅰ,保持温度不变,测得CH3OH的物质的量随时间的变化关系如图所示。

①下列条件可以判定反应到达平衡状态的是____(填字母)。

A.2v正(H2)=v逆(CH3OH)

B.容器内气体的密度不变

C.容器内压强不变

D.反应不再释放热量

②在图中作出当其他条件不变,温度改为T2℃(T1<T2)时CH3OH的物质的量随时间的变化关系图。_____

(3)体积可变的密闭容器中,起始n(H2)/n(CO)=2.60时,反应Ⅰ体系中CO的平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。

①α(CO)随温度升高而减小的原因是____。

②图中压强p1、p2、p3中最大的是____。

③若起始CO、H2、CH3OH的物质的量分别为0 mol、1.2 mol、2 mol,保持温度为530K、压强为p2,反应达到平衡时,CH3OH的转化率是____。

(4)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化为乙酸。在不同温度下乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是____。

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