5.(1)乙　(2)①K=　②50%　>　=　③降低　增大

4.(1)b　放热　(2)AC　(3)0.15mol·L^-1·min^-1　12　减小

3.(1)0.054　(2)AD

(3)　　CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)

起始浓度/ mol·L^-1　1.00　1.60　　0　　　0

变化浓度/ mol·L^-1　0.20　0.60　　0.20　　0.20

平衡浓度/ mol·L^-1　0.80　1.0　　0.20　　0.20

K===0.050

此反应在300℃时的平衡常数为0.050

(4)<　(5)-353.6

2.(1)0.025mol·L^-1·min^-1　(2)BD

(3)向正反应方向　不变

1.(1)①mol·L^-1·min^-1　②当其他条件一定时,升高温度,反应速率加快;当其他条件一定时,升高温度,平衡逆向移动　③AD

④CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(l)+H₂O(l)　ΔH=-130.9kJ·mol^-1

(2)①　>

②在1.3×10⁴kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失

③

5.(20分)汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。

(1)4CO(g)+2NO₂(g)4CO₂(g)+N₂(g)　ΔH=-1200kJ·mol^-1

对于该反应,温度不同(T₂>T₁)、其他条件相同时,下列图像正确的是　　(填序号)。

(2)汽车尾气中CO与H₂O(g)在一定条件下可以发生反应CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)　ΔH<0。820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,起始时按照下表进行投料,达到平衡状态,K=1.0。

①该反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　　。

②平衡时,甲容器中CO的转化率是　　。

比较下列容器中CO的转化率:乙　　甲;丙　　甲(填“>”、“=”或“<”)。

③丙容器中,通过改变温度,使CO的平衡转化率增大,则温度　　(填“升高”或“降低”),平衡常数K　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。

专题六　化学反应速率和化学平衡

4.(20分)(2012·广州番禺模拟改编)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4molH₂和一定量的CO后,CO和CH₃OH(g)的浓度随时间的变化。

图1

图2

请回答下列问题:

(1)图1中,曲线　　(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;该反应属于　　(填“吸热”或“放热”)反应。

(2)下列说法正确的是　　。

A.起始充入的CO为2mol

B.增加CO浓度,CO的转化率增大

C.容器中压强恒定时,反应已达平衡状态

D.若CO和H₂浓度之比达到1∶2时,反应达到平衡状态

(3)从反应开始到建立平衡,v(H₂)=　　　　;该温度下CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的化学平衡常数为　　　。若保持其他条件不变,将反应体系升温,则该反应的化学平衡常数　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。

3.(20分)(2012·深圳调研)已知CO₂可以生产绿色燃料甲醇:CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)　ΔH=-187.4kJ·mol^-1。300℃时,密闭容器中,当c(CO₂)=1.00mol·L^-1、c(H₂)=1.60mol·L^-1时开始反应,结果如右图所示。回答

下列问题:

(1)使用催化剂Ⅰ时,反应在10h内的平均反应速率:v(H₂)=　　mol·L^-1·h^-1。

(2)下列叙述正确的是　　。

A.容器内气体的密度不再改变时,反应不一定达到平衡状态

B.充入氩气增大压强有利于提髙CO₂的转化率

C.CO₂平衡转化率:在上述反应条件下,催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ高

D.催化效率:在上述反应条件下,催化剂Ⅱ比催化剂Ⅰ高

(3)根据图中数据,计算此反应在300℃时的平衡常数(写出计算过程)。

(4)将上述平衡体系升温至400℃,平衡常数:K(400℃)　　(填“>”、“<”或“=” )K(300℃)。

(5)已知:2H₂(g)+O₂(g)2H₂O(g)　ΔH=-242.8kJ·mol^-1,则反应2CH₃OH(g)+3O₂(g)2CO₂(g)+4H₂O(g)

ΔH　　kJ·mol^-1。

2.(20分)(2012·广州番禺调研改编)在一容积为2L的密闭容器中,加入0.2molN₂和0.6molH₂,在一定条件下发生反应N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)　ΔH<0。反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如右图所示,请回答下列问题:

(1)根据右图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH₃)=　　　　。

(2)若容器容积不变,下列措施可增加NH₃产率的是　　　。

A.升高温度

B.将NH₃(g)从体系中分离

C.充入He,使体系总压强增大

D.再充入0.2molN₂和0.6molH₂

(3)反应达到平衡后,第5min末,保持其他条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡　　　　(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”)移动,化学平衡常数　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。

1.(20分)(2012·广州天河二模)煤的液化是把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术,其中合成CH₃OH是最重要的研究方向之一。

(1)在2L的密闭容器中,由CO₂和H₂合成甲醇CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g),在其他条件不变的情况下,探究温度对反应的影响,实验结果如右图所示(注:T₂>T₁>300℃)。

①温度为T₂时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均反应速率为　。

②通过分析上图,可以得出温度对反应CO₂(g)+3H₂(g)CH₃OH(g)+H₂O(g)的影响可以概括为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

③下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是　　(填序号)。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A.体系压强保持不变　　　　　　　　B.密闭容器中CO₂、H₂、CH₃OH(g)、H₂O(g)4种气体共存

C.CH₃OH与H₂物质的量之比为1∶3　　　　D.每消耗1molCO₂的同时生成3molH₂

④已知H₂(g)和CH₃OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1,写出由CO₂和H₂生成液态甲醇和液态水的热化学方程式:　　　　　　　　　　。

(2)在容积可变的密闭容器中,由CO和H₂合成甲醇CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g),CO在不同温度下的转化率与压强的关系如右图所示。

①该反应的平衡常数表达式为K=　　　　　　,250℃、0.5×10⁴kPa下的平衡常数　　(填“>”、“<”或“=”)300℃、1.5×10⁴kPa下的平衡常数。

②工业实际生产中,该反应条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右,选择此压强而不选择更高压强的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

③在右上图中画出350℃时CO的平衡转化率随压强变化的大致曲线。