题目内容

6.已知300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇的反应成为现实:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0.在温度为T℃,容积不变的V L密闭容器中,将3mol H2和1mol CO2混合,达到平衡时乙醇气体的体积分数为a,下列有关说法正确的是(  )
A.升高温度,该反应的平衡常数将增大
B.从平衡混合气中分离出水蒸气可提高CO2和H2的利用率
C.再向该容器中充入2 mol H2和1 mol CO2,达到平衡时,H2的转化率将小于CO2
D.T℃,在起始体积为V L的密闭容器(容积可变,恒压)中将3 mol H2和1 mol CO2混合,达到平衡时乙醇体积分数大于a

分析 A.该反应是放热反应,升温平衡向吸热方向移动,平衡常数减小;
B.减小生成物浓度,平衡正向移动;
C.如加入3olH2和1molCO2,二者的转化率相等,此时加入2molH2和1molCO2,加入CO2的量相对较多,则达到平衡时,H2的转化率将高于CO2
D.在体积可变的容器中进行,压强不变,相当于在原来的基础上增大压强,有利于平衡向正反应方向移动.

解答 解:A.该反应是放热反应,升温平衡向吸热方向即逆方向移动,平衡常数减小,故A错误;
B.从平衡混合气中分离出水蒸气即减小生成物浓度,平衡正向移动,提高CO2和H2的利用率,故B正确;
C.如加入3olH2和1molCO2,二者的转化率相等,此时加入2molH2和1molCO2,n(H2):n(CO2)<3:1,加入CO2的量相对较多,则达到平衡时,H2的转化率将高于CO2,故C错误;
D.如在恒容条件下进行,随着反应进行,容器的压强逐渐减小,但在体积可变的容器中进行,压强不变,相当于在原来的基础上增大压强,有利于平衡向正反应方向移动,则达到平衡时乙醇的体积分数大于a,故D正确.
故选:BD.

点评 本题考查温度、浓度、压强对化学平衡的影响以及温度与平衡常数的关系,掌握分析提高转化率的方法,这是高考高频考点,D选项灵活运用压强对平衡的影响解答,难度适中.

练习册系列答案
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20.叠氮化钠 (NaN3) 常作为汽车安全气囊的药剂,其固体易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚.
(1)实验室制取叠氮化钠的原理、装置及主要步骤如下.
ⅰ.2Na+NH3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaNH2+H2ⅱ.
NaNH2+N2O $\frac{\underline{\;210-220℃\;}}{\;}$NaN3+H2O,
①组装仪器检查装置气密性后,装入药品.装置C中盛放的药品是碱石灰.
②实验过程应先点燃A(填“A”或“D”)的酒精灯,理由是先产生NH3,将装置内空气驱赶除去,防止产品不纯.
③在反应ⅰ充分进行后,通入N2O气体,加热.此时采用油浴而不用水浴的主要原因是水浴温度达不到反应所需的温度210℃-220℃.
(2)装置D反应完全结束后,取出混合物进行以下操作,得到NaN3固体:
D中混合物$→_{Ⅰ}^{加水}$$→_{Ⅱ}^{加乙醇}$$→_{Ⅲ}^{过滤}$$→_{Ⅳ}^{洗涤}$$→_{Ⅴ}^{干燥}$NaN3
已知:NaNH2能与水反应生成NaOH和氨气.
操作ⅱ的目的是降低NaN3的溶解量或溶解度或促使NaN3析出;操作ⅳ最好选用的试剂是乙醚.
(3)实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数.测定过程反应方程式为
2(NH42Ce(NO36+2NaN3=4NH4NO3+2Ce(NO33+2NaNO3+3N2↑.Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
首先将2.50g试样配成250mL溶液,取25.00mL溶液置于锥形瓶中,加入50.00mL 0.1000mol•L-1(NH42Ce(NO36,充分反应后,将溶液稍稀释,向溶液中加入5mL浓硫酸,滴入2滴邻菲哕啉指示液,用0.0500mol•L-1(NH42Fe(SO42标准溶液滴定过量的Ce4+,消耗溶液体积为24.00mL.
①则试样中含NaN3的质量分数为98.8%.
②为了提高该实验的精确度,该实验需要补充平行实验.
(4)消防时,销毁NaN3常用NaClO溶液,该反应过程中只有N2一种气体生成,写出反应方程式2NaN3+NaClO+H2O=NaCl+3N2↑+2NaOH.
1.某兴趣小组设计SO2实验方案做以下化学实验.
Ⅰ.实验方案一
(1)将SO2通入水中形成“SO2─饱和H2SO3溶液”体系,此体系中存在多个含硫元素的平衡,分别用平衡方程式表示为SO2(g)?SO2(aq)、SO2+H2O?H2SO3、H2SO3?H++HSO3-、HSO3-?H++SO32-
(2)已知:葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化剂[我国国家标准(GB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25g/L].
利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3.设计如图1的实验:

实验结论:干白葡萄酒不能使品红溶液褪色,原因为:干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少.
Ⅱ.实验方案二
如图2是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出.

(1)装置B中试剂X是浓硫酸,装置D中盛放NaOH溶液的作用是吸收未反应的SO2,防止污染空气.
(2)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体,检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是将带火星的木条放在D试管口处,看木条是否复燃.
(3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中,能说明I-还原性弱于SO2的现象为E中溶液蓝色褪去;发生反应的离子方程式是SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+
Ⅲ.实验方案三
用电化学法模拟工业处理S02.将硫酸工业尾气中的S02通入图3装置(电极均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能:
(1)M极发生的电极反应式为SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+
(2 )若使该装置的电流强度达到2.0A,理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为0.014L(已知:1个e所带电量为1.6×10-19C).

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