(6分)在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500oC下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H

(6分)在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500oC下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H

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(6分)在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500oC下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);H=-49.0kJ/mol测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)________________
(2)该反应的平衡常数K为____________________(精确到小数点后两位)
(3)下列能说明反应达到平衡状态的是________________
a.容器中压强保持不变            b.混合气体密度保持不变
c.容器内CO2的分子数保持不变    d.每消耗1 mol CO2的同时生成1 mol H2O
答案
(6分)(1)0.225mol/(L·min)(2)5.33   (3)ac(2分)
解析

试题分析:(1)根据图像可知,平衡时,甲醇的浓度变化量是0.75mol/L,所以氢气浓度的变化量就是0.75mol/L×3=2.25mol/L,则氢气的反应速率是2.25mol/L÷10min=0.225mol/(L·min)。
(2)反应前氢气的浓度是3mol/L,所以平衡时氢气的浓度是3mol/L-2.25mol/L=0.75mol/L,则该反应的平衡常数K=
(3)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,所以c正确;该反应是体积减小的,所以在反应过程中,压强也是减小的,因此a正确;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,b不正确;d中反应速率的方向是相同的,速率之比是相应的化学计量数之比,因此d中的关系始终是成立,不正确,答案选ac。
点评:判断化学平衡状态的标志有:(1)任何情况下均可作为标志的:①υ(同一种物质);②各组分含量(百分含量、物质的量、质量)不随时间变化;③某反应物的消耗(生成)速率、某生成物的消耗(生成)速率=化学计量数之比;(2)在一定条件下可作为标志的是:①对于有色物质参加或生成的可逆反应体系,颜色不再变化;②对于有气态物质参加或生成的可逆反应体系,若反应前后气体的系数和相等,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容);③对于恒温绝热体系,体系的温度不在变化;(3)不能作为判断标志的是:①各物质的物质的量或浓度变化或反应速率之比=化学计量数之比 (任何情况下均适用);②有气态物质参加或生成的反应,若反应前后气体的系数和相等,则混合气体平均相对分子质量M和反应总压P不变(恒温恒容)。
举一反三
某温度下在密闭容器中发生如下反应:2M(g)+ N(g) 2G(g)若开始时只充入2molG(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增加20%,若开始时只充入2molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为
A.20% B.40%C.60%D.80%

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已知热化学方程式:SO(g)+1/2O(g)SO(g)△H=-98.32kJ/mol,现有4molSO参加反应,当放出314.3kJ热量时,SO的转化率最接近于
A.40%B.50%
C.80%D.90%

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在恒温下的密闭容器中,有可逆反应2NONO,下列不能说明反应达到了平衡状态的是
A.NO生成速率与NO分解速率相等时
B.混合气体平均相对分子质量保持不变时
C.NO的分子数与NO分子数比为2:1时
D.体系颜色不再发生改变时

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现有反应X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0。下图表示从反应开始到ts时达到平衡,在ts时由于条件变化使平衡破坏,到ts时又达平衡。则在图中ts时改变的条件可能是
A.增大压强
B.使用了催化剂
C.降低温度
D.减小了X或Y的浓度

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a1和a2分别为A在两个恒容容器中平衡体系A(g)2B(g) 和2A(g)B(g)的转化率,在温度不变的情况下,均增加A的物质的量,下列判断正确的是(   )
A.a1、a2均减小B.a1、a2均增大
C.a1增大,a2减小D.a1减小,a2增大

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