一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),根据题意,以下说法正确的是A.E点的平衡常数大于
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一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),根据题意,以下说法正确的是
A.E点的平衡常数大于D点的平衡常数,且该反应的ΔH <0 | B.容器中气体的总物质的量E点大于D点 | C.当容器内气体密度不变时,说明该反应已达到平衡状态 | D.v(甲醇)=mol/(L·min)-1表示500 ℃以上反应在D点的速率 |
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答案
A |
解析
试题分析:A、平衡后300℃时甲醇物质的量大于500℃时甲醇物质的量,所以正反应为放热反应,ΔH <0,E点的平衡常数大于D点的平衡常数,正确;B、该反应的反应前后物质的量为减小趋势,所以生成甲醇越多,总物质的量越小,则D点的总物质的量大于E点,错误;C、根据质量守恒定律,气体的质量不变,而密闭容器的体积恒定,不论反应是否平衡,容器内气体密度不变,所以当容器内气体密度不变时,不能说明该反应已达到平衡状态,错误;D、v(甲醇)=mol/(L·min)-1表示在500℃时,从开始到tB时间内的平均速率,而不是D点的瞬时速率,错误。 |
举一反三
(14分) (1)在恒温,容积为1 L恒容中,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1),请回答下列问题:
①写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:________________________________ ______________________________________________________________________。 ②ΔH2=__________kJ·mol-1。 ③在相同条件下,充入1 mol SO3和0.5 mol的O2,则达到平衡时SO3的转化率为______________;此时该反应________(填“放出”或“吸收”)________kJ的能量。 (2)中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。 ①有效“减碳”的手段之一是节能,下列制氢方法最节能的是________(填序号)。 A.电解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ B.高温使水分解制氢:2H2O(g)2H2+O2 C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2↑ D.天然气制氢:CH4+H2O(g)CO+3H2 ②CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3 min到9 min,v(H2)=________mol·L-1·min-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。 A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即 图中交叉点) B.混合气体的密度不随时间的变化而变化 C.单位时间内消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变 (3)工业上,CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是________。
温度/℃
| 0
| 100
| 200
| 300
| 400
| 平衡常数
| 667
| 13
| 1.9×10-2
| 2.4×10-4
| 1×10-5
| A.该反应正反应是放热反应 B.该反应在低温下不能自发进行,高温下可自发进行,说明该反应ΔS<0 C.在T ℃时,1 L密闭容器中,投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,达到平衡时,CO转化率为50%,则此时的平衡常数为100 D.工业上采用稍高的压强(5 MPa)和250 ℃,是因为此条件下,原料气转化率最高 |
【化学——选修2:化学与技术】(15分) 红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作辅助剂,在化学工业和制药工业中也可作氧化剂,应用领域十分广泛。实验室中红矾钠可用一种铬铁矿(主要成分:FeO·Cr2O3,还含有少量铝的氧化物)通过以下过程来制取。
回答下列问题: (1)步骤Ⅰ中反应化学方程式为___FeO·Cr2O3+___Na2CO3+___O2===___Na2CrO4+___Fe2O3+___CO2。在常温下该反应速率极慢,下列措施中能使反应速率增大的是________(填字母序号)。 A.将原料粉碎 B.增加纯碱的用量 C.升高温度 (2)步骤Ⅲ需将溶液的pH调至7~8,并煮沸,其目的是________________________。 (3)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为________________________________________。 (4)利用下面的复分解反应,将红矾钠与KCl固体按1∶2物质的量之比混合溶于水后经适当操作可得到K2Cr2O7晶体:Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7+2NaCl(已知:温度对氯化钠的溶解度影响很小,对重铬酸钾的溶解度影响较大)。基本实验步骤为①溶解;②________;③________;④冷却、结晶,再过滤得K2Cr2O7晶体。其中③应在_________________(填“高温”或“低温”)条件下进行。 |
(14分)研究CO2与CH4的反应使之转化为CO和H2,对减缓燃料危机,减少温室效应具有重要的意义。 (1)已知:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566 kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ·mol-1 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ·mol-1 则CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H= kJ·mol-1 (2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应 CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知,p1、p2、 p3、p4由大到小的顺序 。 ②在压强为p4、1100℃的条件下,该反应5min时达到平衡点X,则用CO表示该反应的速率为 。该温度下,反应的平衡常数为 。 (3)CO和H2在工业上还可以通过反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g)来制取。 ① 在恒温恒容下,如果从反应物出发建立平衡,可认定平衡已达到的是 A.体系压强不再变化 | B.H2与CO的物质的量之比为1:1 | C.混合气体的密度保持不变 | D.气体平均相对分子质量为15,且保持不变 | ② 在某密闭容器中同时投入四种物质,2min时达到平衡,测得容器中有1mol H2O(g)、1mol CO(g)、2.2molH2(g)和一定量的C(s),如果此时对体系加压,平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动,第5min时达到新的平衡,请在右图中画出2~5min内容器中气体平均相对分子质量的变化曲线。
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下图是可逆反应X + Y Z 在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述不正确的是 ( )
A.t1时,正反应速率大于逆反应速率 | B.t2时,达到该条件下的最大反应限度 | C.t2- t3,反应不再发生,各物质的浓度相等 | D.t3后,该反应的反应限度有可能被外界条件改变 |
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对反应A+2B = 4C+3D,以下化学反应速率的表示中,所表示反应速率最快的是 ( ) A.v (A)=0.40mol•L-1•s-1 B.v (B)=0.50mol•L-1•s-1 C.v (C)=0.36mol•L-1•s-1 D.v (D)=0.30mol•L-1•s-1 |
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