一定温度下,在容积为2 L的密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),部分数据见下表(表中t2>t1)。
反应时间/min | 0 | t1 | t2 |
n(CO)/mol | 1.20 | 0.80 | |
n(H2O)/mol | 0.60 | 0.20 | |
n(CO2)/mol | 0 | ||
n(H2)mol | 0 |
下列说法正确的是
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=
mol·L-1·min-1
B.平衡时CO的转化率为66.67%
C.该温度下反应的平衡常数为1
D.其他条件不变,若起始时n(CO)=0.60 mol,n(H2O)=1.20 mol,则平衡时n(CO2)=0.20 mol
工业上通常采用CO(g)和H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g)。
(1)在—定温度和压强下,CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH=-128.8 kJ/mol。若将10a mol CO和20a mol H2放入2 L的密闭容器中,充分反应后测得CO的转化率为60%,则该反应的平衡常数为____________(用含a的代数式表示)。若此时再向该容器中投入10a mol CO、20a mol H2和10a mol CH3OH(g),判断平衡移动的方向是____________(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”);与原平衡相比,CO的物质的量浓度____________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)判断该反应达到平衡状态的依据是____________(填字母序号)。
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.2v逆(H2)=v正(CO)
D.容器内CO、H2、CH3OH的浓度之比为1∶2∶1
E.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(3)一定条件下,在容积相同的三个密闭容器中,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:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1 mol CO、 2 mol H2 | 1 mol CH3OH | 2 mol CH3OH | |
平衡 时数据 | 反应能量变化的绝对值(kJ) | a | b | c |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 | |
则a+b=________;a1+a3________1(填“<”、“>”或“=”,)。
某研究小组向某2 L密闭容器中加入一定量的固体A和气体B,发生反应A(s)+2B(g)
D(g)+E(g) ΔH=Q kJ·mol-1。在T1 ℃时,反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表:
时间(min) 物质的量(mol) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
B | 2.00 | 1.36 | 1.00 | 1.00 | 1.20 | 1.20 |
D | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
E | 0 | 0.32 | 0.50 | 0.50 | 0.60 | 0.60 |
(1)T1 ℃时,该反应的平衡常数K=_______________。
(2)30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母编号)。
a.通入一定量的B
b.加入一定量的固体A
c.适当缩小容器的体积
d.升高反应体系温度
e.同时加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E
(3) 维持容器的体积和温度T1℃不变,若向该容器中加入1.60 mol B、0.20 mol D、0.20 mol E和n mol A,达到平衡后,与表格中20分钟时各物质的浓度完全相同,则投入固体A的物质的量n的取值范围是_______________。
(4)维持容器的体积和温度T1℃不变,各物质的起始物质的量为:n(A)=1.0mol,n(B)=3.0mol,n(D)= amol,n(E)= 0mol,达到平衡后,n(E)= 0.50mol,则a= 。
(5)若该密闭容器绝热,实验测得B的转化率随温度变化的示意图如图所示。由图可知,Q________0(填“大于”或“小于”),c点v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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