题目内容

【题目】在一定条件下,将A和B各0.32 mol充入10 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:A(s)+B(g)2C(g) △H<0,反应过程中测定的数据如表,则下列说法正确的是

t/min

0

2

4

7

9

n(B)/mol

0.32

0.24

0.22

0.20

0.20

A.反应前2 min的平均反应速率v(C)=0.004 mol/(L·min)

B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前,v(逆)>v(正)

C.其他条件不变,起始时向容器中充入各0.64 mol的A和B,平衡时n(C)<0.48 mol

D.其他条件不变,向平衡体系中再充入0.32 mol B和0.16 mol C,再达到平衡时,A的转化率增大

【答案】C

【解析】

A.前2min内消耗n(B)=(0.32-0.24) mol=0.08 mol,根据方程式知,前2 min内生成的n(C)=2n(B)(消耗)=0.16 mol,v(C)==0.008 mol/(L·min),A错误;

B.该反应的正反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,则v(逆)<v(正),B错误;

C.其他条件不变,起始时向容器中充入各0.64 molA和B,反应物浓度是原来的2倍,相当于增大压强,增大压强,化学平衡逆向移动,所以平衡时生成的C物质的量小于原来2倍,第一次达到平衡状态时n(C)=2n(B)(消耗)=2×(0.32-0.20) mol=0.24 mol,第二次加入A、B时反应达到平衡状态时n(C)<0.24 mol×2=0.48 mol,C正确;

D.其它条件不变,原来达到平衡状态是c(B)==0.02 mol/L,c(C)==0.024mol/L,所以此时的化学平衡常数K==0.0288,温度不变平衡常数不变,向平衡体系中再充入0.32 mol B和0.l6 mol C,此时c(B)=0.02 mol/L+=0.052mol/L,c(C)= 0.024mol/L+=0.04mol/L,浓度商=≈0.031>K,平衡逆向移动,再次达到平衡状态使A的转化率降低,D错误;

故合理选项是C。

练习册系列答案
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【题目】甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径,由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:

反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58kJ/mol

反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2

反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77kJ/mol

回答下列问题:

(1)反应Ⅱ的△H2=______ ,反应 I自发进行条件是 ______(填“较低温”、“较高温”或“任何温度”)。

(2)在一定条件下3 L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,反应体系中CO2的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。

①H2和CO2的起始的投入量以A和B两种方式投入

A:n(H2)=3 mol,n(CO2)=1.5 mol B:n(H2)=3 mol,n(CO2)=2 mol,

曲线 I代表哪种投入方式______(用A、B表示)。

②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3 molH2和1.5 molCO2,该反应10 min时达到平衡:

a.此温度下的平衡常数为______;500K时,若在此容器中开始充入0.3 mol H2和0.9 molCO2、0.6 mol CH3OH、x mol H2O,若使反应在开始时正向进行,则x应满足的条件是 ______。

b.在此条件下,系统中CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示,当反应时间达到3 min时,迅速将体系温度升至600 K,请在图2中画出3~10 min内容器中CH3OH浓度的变化趋势曲线__________。

(3)化物燃料电池是一种新型的燃料电池,它是以固体氧化锆氧化钇为电解质,这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2-)在其间通过,该电池的工作原理如图3所示,其中多孔电极均不参与电极反应,图3是甲醇燃料电池的模型。

①写出该燃料电池的负极反应式 ______。

②如果用该电池作为电解装置,当有16 g甲醇发生反应时,则理论上提供的电量最多为 ______(法拉第常数为9.65×104C/mol)

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