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/minn(CO)
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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
| n(CO)/mol
| n(H2O)/mol
| n(CO2)/mol
| n(H2)/mol
| 0
| 1.20
| 0.60
| 0
| 0
| t1
| 0.80
|
|
|
| t2
|
| 0.20
|
|
| A.反应在t1min末的速率为v(H2)=0.2/t mol·L-1·min-1 B.平衡时水蒸气的转化率为66.67% C.该温度下反应的平衡常数为l D.其他条件不变,若起始时,n(CO)="0.60" mol,n(H2O)="1.20" mol,则平衡时水蒸气的转化率为33.33% |
答案
A |
解析
试题分析:A、反应速率只能表示平均速率不能表示瞬时速率,反血在flmin内的平均速率为v(H2)=0.2/t1mol·L-1·-min-1,错;B、由表中的数据可知t2时刻一定达到平衡状态,则水蒸气的平衡转化率=(0.4/0.6)×100%=66.67%,对;C、根据方程式可知K=c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)=(0.2×0.2)/(0.2×0.2)=1,对;D、温度不变,平衡常数不变,设水蒸气的转化率为x,可以用x表示卅四种物质的物质的量,代人平衡常数表达式即可得到答案,对。 |
举一反三
碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下,可由甲醇和CO2直接合成DMC:CO2 + 2CH3OH → CO(OCH3)2 + H2O,但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下,通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为:TON=转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。 (1)已知25℃时,甲醇和DMC的标准燃烧热分别为△H1和△H2,则上述反应在25℃时的焓变△H3=_____。 (2)根据反应温度对TON的影响图(下左图)判断该反应的焓变△H________0(填“>”、“=”或“<”),理由是________________________________。
(3)根据反应时间对TON的影响图(上右图),已知溶液总体积10mL,反应起始时甲醇0.25mol,催化剂0.6×10—5 mol,计算该温度下,4~7 h内DMC的平均反应速率:________;计算10 h时,甲醇的转化率:________。 (4)根据该研究小组的实验及催化剂用量对TON的影响图(下图),判断下列说法正确的是___ __。
a. 由甲醇和CO2直接合成DMC,可以利用价廉易得的甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源,在资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义 b. 在反应体系中添加合适的脱水剂,将提高该反应的TON c. 当催化剂用量低于1.2×10—5 mol时,随着催化剂用量的增加,甲醇的平衡转化率显著提高 d. 当催化剂用量高于1.2×10—5 mol时,随着催化剂用量的增加,DMC的产率反而急剧下降 |
在一定温度下,容器内某一反应中M、N两种气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图,下列表述中正确的( )
A.反应的化学方程式为:2MN | B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡 | C.t3时,正反应速率大于逆反应速率 | D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍 |
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下列图示与对应的叙述相符的是 ( ) 图1 图2 图3 图4 A.图1表示可逆反应“2X(g)Y(g)△H <0”,温度T1<T2的情形 | B.用0.1000 mol·L-1NaOH溶液分别滴定浓度相同的三种一元酸,由图2曲线可确定①的酸性最强 | C.在其它条件不变时,2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)转化关系(如图3)中,纵坐标表示O2的转化率 | D.图4表示碳酸钙与盐酸反应收集到气体最多的时间段是t3~t4 |
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(1)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)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如右图所示(实线)。图中数据a(1,6)代表的意思是:在l min时H2的物质的量是6mol。
①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 | ②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对应的实验改变的条件是________,曲线Ⅱ对应的实验改变的条件是_________。 (2)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时,等量的CO2和H2O(g)在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示。在0~30 h内,CH4的平均生成速率v(Ⅰ)、v(Ⅱ)和v(Ⅲ)从大到小的顺序为 。反应开始后的12小时内,在第___________种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
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一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol A和1 mol B进行反应:2A(g)+B(g)2C(g),经60 s达到平衡,生成0.6 mol C。下列说法正确的是 A.以A浓度变化表示的反应速率为0.001 mol·L-1·s-1 B.其他条件不变,将容器体积变为5 L,C的平衡浓度变为原来的2倍 C.其他条件不变,若增大压强,则物质A的转化率减小 D.达到平衡时,C的体积百分含量为0.353 |
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