(14分)乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以在一定条件下利用CO2与H2反应制得:请回答:(1)该反应的化学平衡常数表达式为
题型:不详难度:来源:
(14分)乙醇是重要的化工原料和液体燃料,可以在一定条件下利用CO2与H2反应制得:
请回答: (1)该反应的化学平衡常数表达式为 。 (2)当温度T1>T2时,化学平衡常数K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。 (3)在恒温、恒容的密闭容器中,下列描述能说明上述反应已达化学平衡状态的是 (填字母序号)。 a.生成1molCH3CH2OH的同时生成3 mol H2O b.容器中各组分浓度不随时间而变化 c.容器中混合气体的密度不随时间而变化 d.容器中气体的分子总数不随时间而变化 (4)在工业生产中,可使H2的转化率和化学反应速率同时提高的措施有 (写出一条合理措施即可)。 (5)工业上,常以乙醇为原料生产乙醛。根据下图所示信息,该反应是 反应(填“放热”或“吸热”),判断依据是__________________。
(6)乙醇可以作为燃料电池的燃料。某乙醇燃料电池以乙醇为燃料,使用酸性电解质,该电池负极反应的电极反应式为 。 |
答案
(1) (2)< (3)b d (4)增大CO2浓度(或增大压强) (5)放热 反应物总能量大于生成物总能量 (6)CH3CH2OH – 12 e- + 3H2O =2CO2 + 12H+ |
解析
试题分析:(1)根据化学平衡常数表达式的书写原则,该反应的化学平衡常数表达式见答案;(2)该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应移动,平衡常数减小,即温度越高,平衡常数越小,温度T1>T2,K1<K2;(3)a.利用正逆反应速率相等作为平衡标志,注意“双向同时,符合比例”,生成1mol CH3CH2OH的同时,生成3mol H2O,都表示正反应速率,不能说明到达平衡,错误;b.可逆反应到达平衡时,各组分的物质的量不变,体系中各组份的物质的量浓度不随时间而变化,说明到达平衡,正确;c.反应混合气体的总质量不变,容器的体积不变,密度始终不变,体系中混合气体的密度不随时间而变化,不能说明到达平衡,错误;d.随反应进行混合气体总的物质的量减小,体系中气体的分子总数减少,体系中气体分子总数不随时间而变化,说明到达平衡,正确;选bd;(4)改变条件加快反应速率,同时平衡向正反应移动,可以增大CO2浓度或增大压强,反应速率加快,平衡向正反应移动氢气的转化率增大;(5)由图象可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,故该反应物为放热反应;(6)燃料电池负极反应氧化反应,乙醇在负极放电,酸性条件下生成二氧化碳与氢离子,电极反应式为:CH3CH2OH-12 e-+3H2O=2CO2+12H+。 |
举一反三
相同容积的四个密闭容器中进行同样的可逆反应:2X(g)+Y(g)3W(g)+2Z(g)起始时四个容器所装X、Y的量分别为:甲(X:2mol,Y:1mol) 乙(X:1mol,Y:1mol)丙(X:2mol,Y:2mol) 丁(X:1mol,Y:2mol)在相同温度下,建立平衡时,X或Y的转化率大小关系为A.X的转化率为:甲<丙<乙<丁 | B.X的转化率为:甲<乙<丙<丁 | C.Y的转化率为:甲>丙>乙>丁 | D.Y的转化率为:丁>乙>丙>甲 |
|
氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,并探究其分解反应平衡常数。反应的化学方程式: 2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)。请按要求回答下列问题: (1)请在下图1方框内画出用浓氨水与生石灰制取氨气的装置简图。 (2)制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。
①从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________(填操作名称)。 ②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。 (3)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)
| 15.0
| 20.0
| 25.0
| 30.0
| 35.0
| 平衡总压强(kPa)
| 5.7
| 8.3
| 12.0
| 17.1
| 24.0
| 平衡气体总浓度(×10-3mol/L)
| 2.4
| 3.4
| 4.8
| 6.8
| 9.4
| ①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。 A. B.密闭容器内物质总质量不变 C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变 ②该分解反应的焓变ΔH______0(填 “>”、“=”或“<”),25.0℃时分解平衡常数的值=__________。 ③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将_________(填“增加”,“减少”或“不变”)。 |
一定条件下,在一固定容积的密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若开始时只充入2a mol NH3,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了40%。若同条件下开始时充入a mo N2和3a mol H2的混合气体,求: (1)达到平衡时H2的转化率; (2)平衡时NH3在混合气体中的体积分数。 一定条件下,在一固定容积密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若开始时只充入2a mol NH3,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了40%。若开始时充入a mo N2和3a mol H2的混合气体,求: (1)达到平衡时H2的转化率; (2)平衡时NH3在混合气体中的体积分数。 |
在一固定容积的密闭容器中,可逆反应: H2(g) + I2(g)2HI (g)达到平衡的标志是A.H2、I2、HI的分子数之比为1∶1∶2 | B.混合气体的颜色不再发生变化 | C.单位时间生成n mol H2,同时消耗成2n mol HI | D.混合气体的密度保持不变 |
|
下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 | B.黄绿色的氯水光照后颜色变浅 | C.由H2、Br2(g)、HBr(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深 | D.工业合成氨反应中加压有利于提高氨气的产率 |
|
最新试题
热门考点