煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g
题型:不详难度:来源:
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 (1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为: C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ•mol-1,ΔS=+133.7J•(K•mol) -1 ①该反应能否自发进行与 有很大关系; ②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)。 a.容器中的压强不变 b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 molH—O键 c.v正(CO) = v逆(H2O) d.c(CO)=c(H2) (2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) , 右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化。 在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2, 下列措施中能使c (CH3OH)增大的是 。
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大 c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入1mol CO2和3mol H2 |
答案
(10分)(1)① 温度(2分) ② b 、c (4分) (2)c、d (4分) |
解析
试题分析:(1)①由于该反应是吸热的、熵值增大的可逆反应,所以该反应能否自发进行与 温度有很大关系。 ②在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。平衡时各种物质的浓度不再发生变化,但各种的浓度之间不一定满足某种关系,d不能说明。由于该反应是体积可变的,则压强始终是不变的,a不能说明。bc中反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,可以说明,答案选bc。 (2)根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应是放热反应。升高温度,平衡向逆反应方向移动,则c (CH3OH)降低。充入He(g),使体系压强增大,但平衡不移动,c (CH3OH)不变;将H2O(g)从体系中分离出来,平衡向正反应方向进行,c (CH3OH)增大。再充入1mol CO2和3mol H2,相当于是增大压强,平衡向正反应方向进行,c (CH3OH)增大,答案cd。 点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练。该题的关键是明确外界条件是如何影响平衡状态的以及平衡状态的判断依据,然后依据图像和方程式灵活运用即可。有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生分析、归纳、总结问题的能力。 |
举一反三
在某温度下,将H2和I2各0.10mol 的气态混合物充入10L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得 c(H2)= 0.0080mol/L (1)求该反应的平衡常数。 (2)在上述温度下,该容器中若通入H2和I2各0.20mol 的气态混合物,试求达到化学平衡状态时各物质的物质的量浓度。 |
在一定条件下的密闭容器中,加入2molSO2和1molO2,充分反应后能证明反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 是可逆反应的事实是A.O2仍为1mol | B.SO2仍为2mol | C.SO2完全转化为 SO3 | D.SO2、O2、 SO3同时存在 |
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在一定温度下,向恒容密闭容器中加入2mol X和4 mol Y,发生如下反应: X(s)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是A.容器内压强不随时间变化 | B.V正(X)=2V逆(Z) | C.容器内X、Y、Z的浓度相等 | D.容器内气体密度不变 |
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在一定温度下,向a L密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:X(g) + 2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是A.正反应和逆反应的速率都为零 | B.容器内各物质的浓度不随时间变化 | C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶2 | D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ |
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在密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g)反应达到平衡后,保持温度不变,将气体压缩到原来的1/2体积,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡的1.8倍。下列叙述中不正确的是A.平衡向逆反应方向移动 | B.a + b > c + d | C.Z的体积分数减小 | D.X的转化率下降 |
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