工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)(1)不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。①该反应△H
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工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) (1)不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
①该反应△H 0,△S 0(填“>”或“<”),则该反 自发进行(填“一定能”、“一定不能”、“不一定”)实际生产条件控制在250℃、l.3×l04kPa左右,选择此压强的理由是 。 (2)某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)="0.l" mol·L -1。 ①该反应的平衡常数K= : ②在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是 (填序号)。A.氢气的浓度减少 | B.正反应速率加快,逆反应速率也加快 | C.甲醇的物质的量增加 | D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 | ③若保持同一反应温度将起始物质改为a mol CO、b mol H2、c mol CH30H,欲使平衡混合物中各组成与原平衡相同,则a、b应满足的关系为 ,且欲使开始时该反应向逆反应方向进行,c的取值范围是 。 |
答案
(1)①< <) 不一定 ②该压强下,CO转化率已较高(90%左右),再增大压强CO转化率提高不大,且生产成本增加 (2)① 6.25 ② b c ③ b = 2+2a 1.8<c ≤2 |
解析
试题分析:(1)①由图可知:在压强不变的情况下:升高温度,CO的转化率降低,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动。逆反应方向是吸热反应。正反应是放热反应。所以ΔH<0.在温度不变时,增大压强,CO的转化率增大。说明增大压强化学平衡向正反应方向移动。ΔS<0..由于正反应是一个体系混乱程度减小的放热反应,所以无法确定该反应能否自发进行。②选择此压强的理由是在该压强下,CO转化率已较高(90%左右),再增大压强,CO转化率虽然提高但提高不大,且生产成本增加的多,效益反而降低。(2)①反应开始时CO H2CH3OH的浓度分别是1mo/L 3mol/L 0mol/L,在反应过程中转化浓度分别是0.9mol/L 1.8mol/L 0.9mol/L.所以它们的平衡浓度分别是0.1mol/L 1.2mol/L 0.9mol/L所以达到化学平衡时平衡常数是K=(0.9)÷{0.1×(1.2)2}=" 6.25" ②将容器体积压缩到原来的1/2,化学平衡向正反应方向移动。与原平衡相比,正反应速率加快,逆反应速率也加快;各物质的浓度都增大,甲醇的物质的量也增加增加 ; D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小。正确选项为:bc.③若保持同一反应温度将起始物质改为a mol CO、b mol H2、c mol CH30H,欲使平衡混合物中各组成与原平衡相同,则a、b应满足的关系为b=2+2a.假如物质时由CH3OH转化生成,则开始时n(CH3OH)=2mol,因为平衡时n(CH3OH)=0.9mol/L×2L=1.8mol.所以欲使开始时该反应向逆反应方向进行,c的取值范围是 1.8<c ≤2 |
举一反三
I2在KI溶液中存在平衡: ,某I2、、KI混合溶液中, c()与温度T的平衡曲线图如下。下列说法不正确的是
A.反应的△H>0 | B.若温度为,反应的平衡常数分别为 | C.若反应进行到状态D时,一定有 | D.状态A与状态B相比,状态A的c(I2) 小 |
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可逆反应①、②分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密闭隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:
下列判断正确的是:A.反应①的正反应是吸热反应 | B.在平衡(I)和平衡(II)中的气体摩尔体积相同 | C.达平衡(I)时X的体积分数为5/11 | D.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10:11 |
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一定温度下,向aL密闭容器中加入2mol NO2(g),发生如下反应:2NO2 2NO+O2,此反应达到平衡状态的标志是
A.混合气体的密度不再变化 | B.混合气体的颜色变浅 | C.混合气体中NO2、NO、O2的物质的量之比为2:2:1 | D.单位时间内生成2n mol NO同时生成2n mol NO2 |
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下列不能用勒夏特列原理解释的是A.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 | B.冰镇啤酒打开瓶塞后产生大量泡沫 | C.在H2,I2(g)和HI组成的平衡体系中加压后,混合物颜色加深 | D.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变化 |
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可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A.3υ正 (N2)=υ正 (H2) | B.υ正 (N2)=υ逆 (NH3) | C.2υ正 (H2)=3υ逆 (NH3) | D.υ正 (N2)=3υ逆 (H2) |
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