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固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来...

固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g)   H=-49.0 kJ·mol-1

某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。

(1)a点正反应速率___________(填大于、等于或小于)逆反应速率。

(2)下列时间段平均反应速率最大的是__________,最小的是______。

A.0~1min     B.1~3min    

C.3~8min     D.8~11min

(3)求平衡时氢气的转化率和该条件下反应的平衡常数K。(写出计算过程)

(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是___________,曲线II对应的实验条件改变是___________。

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(1)大于(2)A D(3) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始物质的量/mol 6 8 0 0 物质的量变化/mol 2 6 2 2 平衡物质的量/mol 4 2 2 2   (4)升高温度 增大压强 【解析】 试题分析:(1)a点还未达到平衡,所以正反应速率大于逆反应速率。 (2)随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率也逐渐减小,所以平均反应速率最大的是0~1min,最小的是8~11min。 (3)根据题目条件可知:初始物质的量为6molCO2和8molH2,根据图像可得平衡时H2物质的量为2mol,根据三段式进行计算CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始物质的量/mol 6 8 0 0 物质的量变化/mol 2 6 2 2 平衡物质的量/mol 4 2 2 2   根据平衡常数的定义可得 (4)该反应为放热反应,根据曲线I可知改变条件后反应速率加快,H2的平衡浓度增大,平衡向逆反应方向移动,所以改变的条件是升高温度;曲线II改变条件后反应速率加快,H2的平衡浓度减小,平衡向正反应方向移动,该反应正反应方向是气体系数减小的方向,增大压强,反应速率加大,平衡向正反应方向移动,所以改变的条件是增大压强。 考点:考查反应速率与化学平衡、化学平衡的计算。  
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考点分析:
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(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:

  C+     K2Cr2O7+    H2SO4    CO2↑+     K2SO4+     Cr2(SO43+     H2O

请完成并配平上述化学方程式.其中氧化剂是           ,氧化产物是             

(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H1=﹣116kJ•mol﹣1

①已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)  △H2=﹣566kJ•mol﹣1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)    △H3=﹣484kJ•mol﹣1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为                        

②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.请回答:

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A)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是               

B)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=             .(写明单位)

③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L﹣1)变化如下表所示:

 

0min

5min

10min

CO

0.1

 

0.05

H2

0.2

 

0.2

CH3OH

0

0.04

0.05

若5min~10min只改变了某一条件,所改变的条件是       ;且该条件所改变的量是          

 

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向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的如上图所示.由图可得出的正确结论是(    )

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A.反应物的总能量低于生成物的总能量

B.反应物浓度:a点小于b点

C.△t1=△t2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段

D.反应在c点达到平衡状态

 

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一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s).2min末该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol/L.下列判断正确的是(    )

A.该条件下此反应的化学平衡常数约为0.91

B.A的平均反应速率为0.3mol/(L•s)

C.B的转化率为60%

D.若混合气体的密度不再改变时,该反应不一定达到平衡状态

 

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某温度下,将3molA和3molB充入体积为 1L的密闭容器中,发生如下反应:aA(g)+2B(g)3C(g)+D(g).反应达到平衡后,C的浓度为 3mol/L.压缩容器体积,使容器的体积减小一半,建立新的平衡时,B的浓度为2mol/L.则方程式中a的数值为( 

A.1    B.2     C.3     D.4

 

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两个极易导热的密闭容器A和B,容器A容积恒定,容器B容积可变,在温度、压强和起始体积相同的条件下往A和B中分别充入等物质的量的NO2,发生反应2NO2N2O4△H<0,以下说法正确的是(

A. 反应起始时,两容器中的反应速率关系是v(A)<v(B)

B. 反应过程中,两容器内的反应速率关系为v(A)<v(B)

C. 两容器内的反应达到平衡所需时间一定相同

D. 反应达到平衡时,两容器内的压强关系是p(A)>p(B)

 

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