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目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为: CO2(g)+3H2(g)CH...

目前工业上可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og ΔH—49.0 kJ·mol1。现向体积为1L的密闭容器中,充入1molCO23molH2,反应过程中测得CO2CH3OHg的浓度随时间的变化如图所示。

1从反应开始到平衡,氢气的平衡浓度为CH2_____________

2若改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数______________填序号

a.可能不变    b.可能减小  c.可能增大  d.不变、减小、增大皆有可能

3能够说明该反应已达到平衡的是__________填字母序号,下同

A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化

B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化

C.一定条件下,CO2H2CH3OH的浓度保持不变

D.一定条件下,单位时间内消耗3molH2的同时生成1mol CH3OH

4在其他条件不变的情况下,将体系体积压缩到原来的二分之一,下列有关该体系的说法正确的是________

a.氢气的浓度减小        b.正反应速率增大,逆反应速率也增大

c.甲醇的物质的量增加   d.重新平衡时nH2/nCH3OH增大

5求此温度T下该反应的平衡常数K= ________。若开始时向该1L密闭容器中充入1mol CO2,2mol H2,1.5mol CH3OH1mol H2Og,则反应向________反应方向进行。

 

(1)0.75mol·L-1(2)ac(3)AC(4)bc(5)16/3正 【解析】 试题分析:(1)由图可知,10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O可知,氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L,故氢气的平衡浓度为C(H2)=3mol/1L-2.25mol/L=0.75mol/L; (2)化学平衡常数只与温度有关,当不改变温度,使平衡向右移动时,化学平衡常数不变,正反应放热,当降低温度使平衡向右移动时,化学平衡常数减小,故答案为ac; (3)A.气体反应物和气体生成物的系数和不等,当恒温、恒容时,容器内的压强不再变化,说明反应达到平衡状态;故A正确;B.反应体系均为气态,根据质量守恒定律,恒温、恒容时,容器内混合气体的密度始终保持不变,不一定是平衡状态,故B错误;C.一定条件下,CO2、H2和CH3OH的浓度保持不变说明反应达到平衡,故C正确;D.一定条件下,单位时间内消耗3molH2的同时生成1molCH3OH,均表示正反应速率,无法判断反应达到平衡状态,故D错误;答案为AC。 (4)在其他条件不变的情况下,将体系体积压缩到原来的二分之一,此时各物质的浓度瞬间增加一倍,平衡向正方向移动,反应物的浓度会略有减小,生成物的浓度会继续增大;a.氢气的浓度增大,故a错误;b.正、逆反应速率均增大,故b正确; c.平衡正向移动,甲醇的物质的量增加,故c正确;d.平衡正向移动,n(H2)减小,n(CH3OH)增大,重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小,故d错误;答案为bc。 (5)平衡时甲醇为0.75mol/L、二氧化碳为0.25mol/L,H2为0.75mol/L,水也为0.75mol/L;则平衡常数K==16/3,若开始时向该1L密闭容器中充入1mol CO2,2mol H2,1.5mol CH3OH和1mol H2O(g),此时Q==(1.5×1)/(1×23)=3/16
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考点分析:
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合成氨工业的核心反应是:N2g+3H2g2NH3g   ΔH=QkJ·mol-1,能量变化如图所示,回答下列问题:

1在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1E2的变化是:E1_________增大减小不变”,下同E2—E1 _________

2500 2×107 Pa和催化剂条件下向一密闭容器中充入05 mol N215 mol H2,充分反应后,放出的热量_________ 462 kJ“=”

3关于该反应的下列说法中,正确的是_________

AΔH0,气体分子数目增多                 BΔH0,气体分子数目减少

CΔH0,气体分子数目增多                 DΔH0,气体分子数目减少

4将一定量的N2gH2g放入1 L密闭容器中,在500 2×107 Pa下达到平衡,测得N2010 molH2030 molNH3010 mol。计算该条件下达到平衡时H2的转化率_________。若升高温度,K值变化_______增大减小不变

5在上述4反应条件的密闭容器中欲提高合成氨中H2的转化率,下列措施可行的________填字母

A.向容器中按原比例再充入原料气                B.向容器中再充入惰性气体

C.改变反应的催化剂                            D.分离出氨气

 

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将等物质的量的ABCD四种物质混合,发生如下反应:aAbBcCsdD,当反应进行一段时间后,测得A减少了n molB减少了molC增加了n molD增加了n mol。此时达到化学平衡状态。

1该化学方程式中各物质的化学计量数:

a________b________c________d________

2若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,该反应中各物质的聚集状态:A________B____________D___________

3若只升高温度,反应一段时间后,测得四种物质其物质的量又达到相等,则该反应的正反应为________反应放热吸热

 

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工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4g2H2gSis4HClg ΔHQ kJ/molQ0某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应,下列叙述正确的是 

A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率

B.若反应开始时SiCl41 mol, 则达平衡时,吸收热量为Q kJ

C.反应至4 min时,若HCl浓度为0.12 mol/L,则H2的反应速率为0.03  mol/L·min

D.反应吸收热量0.025Q kJ时,生成的HCl通入100 mL 1 mol/LNaOH溶液恰好反应

 

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25 时,在含有Pb2Sn2的某溶液中,加入过量金属锡Sn,发生反应:SnsPb2aqSn2aqPbs,体系中cPb2cSn2变化关系如图22所示。下列判断正确的是 

A.往平衡体系中加入金属铅后,cPb2增大

B.往平衡体系中加入少量SnNO32固体后,cPb2变小

C.升高温度,平衡体系中cPb2增大,说明该反应ΔH0

D25 时,该反应的平衡常数K2.2

 

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已知:t下的某一气态平衡体系中含有XgYgZgWg四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为:,有关该平衡的说法中正确的是 

A.升高温度,平衡常数K变大

B.增大压强,Wg物质的量分数变大

C.升温,若混合气体的平均相对分子质量变小,则正反应放热

D.增大X浓度,平衡向正反应方向移动

 

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试题属性
  • 题型:填空题
  • 难度:压轴

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