题目内容

向一固定体积的密闭容器中通入amol的气体,在一定条件下发生反应:.达到平衡后若再通入气体,再次达平衡时,的转化率比第一次达平衡时的转化率________(填“大”或“小”).若

开始通入的为,气体,在密闭容器发生反应;.达到平衡时再通入bmol的气体,再次达平衡时的转化率比第一次达平衡时的转化率________(填“大”或“小”).

答案:大;小
解析:

对于含两种以上反应物的平衡体系,若增加一种反应物的浓度,则另外反应物的转化率增大而本身转化率反而会减小.若只有一种反应物,且反应前后气体分子系数之和不等时,则再加入反应物时,其转化率可能增大也可能减小:当正反应是气体体积减小时转化率增大,当正反应是气体体积增加时转化率减小.题中容器的体积设为V升,开始加入时,平衡后转化率设为x%,当再通入气体,再建立平衡时转化率设为y%.此时最终的平衡可转换为这样的建立途径:将气体通入2V升的密闭容器中达平衡时,的转化率应为x%;再将容器压缩至V升,达平衡时,的转化率应为y%;而在压缩的过程中,平衡向气体体积缩小的正反应方向移动,故转化率增大,即yx.反过来,若开始通入的为气体,平衡时的转化率设为m%,当再通入气体,建立平衡时转化率设为n%;此时最终的平衡可转换为这样的建立途径:将2bmol气体通入2V升的密闭容器中达平衡时,的转化率应为m%;再将容器压缩至V升,达平衡时的转化率应为n%.而压缩过程中,平衡要向气体体积缩小的逆反应方向移动,故的转化率减小,即mn


练习册系列答案
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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义.
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等.
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ?mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ?mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ/mol
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ/mol

②已知Fe与CO可形成五羰基铁[Fe(CO)5],该化合物相当活泼,易于吸收H2生成氢化羰基铁.氢化羰基铁为二元弱酸,可与NaOH反应生成四羰基铁酸二钠.
试写出五羰基铁吸收H2的反应方程式
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO

③利用燃烧反应可设计成CO-O2燃料电池(以KOH溶液为电解液),写出该电池的负极反应式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O

(2)某实验将CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示,回答问题:
①该反应的平衡常数表达式为
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)

②曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K
大于
大于
K(填“大于”、“等于”或“小于”).
③一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡.
容  器
反应物投入量 1molCO2、3molH2 a molCO2、b molH2
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为
0.4<c≤1
0.4<c≤1

(1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K与温度t的关系如下。请回答下列问题:

t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

 

①该反应的化学平衡常数的表达式K =                     ,由上表数据可得,该反应为          反应。(填“吸热”或“放热”)

②800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)=0.01 mol·L-1、c(H2O)=0.03mol·L-1、c(CO2)=0.01 mol·L-1、c(H2)=0.05 mol·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率            (填"大"、"小"或"不能确定")

③830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为         

(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H=-49.0kJ·mol-1。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

①平衡时CH3OH的体积分数w为              

②现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是                      

容器

实验1

实验2

实验3

反应物投入量(始态)

1mol CO2、3mol H2

1mol CH3OH、1mol H2O

2mol CH3OH、2mol H2O

CH3OH的平衡浓度/mol·L1

C1

C2

C3

反应的能量变化

放出 x kJ

吸收y kJ

吸收z kJ

体系压强/Pa

P1

P2

P3

反应物转化率

a1

a2

a3

A.2 C1>C3         B.x+y=49.0        C.2P2<P3

D.(a1+a3)<1      E.2P1>P3           F.a1= a2

③在一个装有可移动活塞的容器中进行上述反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反应达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为a mol,保持容器内的温度和压强不变,向平衡体系中通入少量的H2,再次达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为b mol,请比较a、b的大小          

 

(14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴  在一定体积的密闭容器中,进行化学反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

①该反应正向反应是          反应。(填“放热”或“吸热”)
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是            

A.容器压强不变B.混合气体中c(CO2)不变
C.υ(H2)=υ(H2O)D.c(CO2)=c(CO)
③当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡      移动。(选填“正向”、“逆向”或“不”)
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H=-49.0 kJ·mol-1
①该反应的平衡常数表达式K                     
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同)。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示:

曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K       K(选填“>”、“=”或“<”)。
③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器


反应物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)=              mol·L-1·min-1
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为                    

(1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K与温度t的关系如下。请回答下列问题:

t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
 
①该反应的化学平衡常数的表达式K =                     ,由上表数据可得,该反应为          反应。(填“吸热”或“放热”)
②800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)="0.01" mol·L-1、c(H2O)="0.03" mol·L-1、c(CO2)="0.01" mol·L-1、c(H2)="0.05" mol·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率           (填"大"、"小"或"不能确定")
③830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为         
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ·mol-1。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

①平衡时CH3OH的体积分数w为              
②现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是                      
容器
实验1
实验2
实验3
反应物投入量(始态)
1mol CO2、3mol H2
1mol CH3OH、1mol H2O
2mol CH3OH、2mol H2O
CH3OH的平衡浓度/mol·L1
C1
C2
C3
反应的能量变化
放出 x kJ
吸收y kJ
吸收z kJ
体系压强/Pa
P1
P2
P3
反应物转化率
a1
a2
a3
A.2 C1>C3          B.x+y="49.0        " C.2P2< P3
D.(a1+ a3)<1       E.2P1> P3           F.a1= a2
③在一个装有可移动活塞的容器中进行上述反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反应达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为a mol,保持容器内的温度和压强不变,向平衡体系中通入少量的H2,再次达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为b mol,请比较a、b的大小          

(14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。

⑴  在一定体积的密闭容器中,进行化学反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

①该反应正向反应是          反应。(填“放热”或“吸热”)

②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是            

A.容器压强不变      B.混合气体中c(CO2)不变

                    C.υ(H2)=υ(H2O)  D.c(CO2)=c(CO)

③当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡      移动。(选填“正向”、“逆向”或“不”)

⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:

CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H=-49.0 kJ·mol1

①该反应的平衡常数表达式K                     

②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同)。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示:

曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K       K(选填“>”、“=”或“<”)。

③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。

容 器

反应物投入量

1molCO2、3molH2

a molCO2、b molH2

c molCH3OH(g)、c molH2O(g)

经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)=              mol·L1·min1

要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为                    

 

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