(10分)温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应
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(10分)温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。
(1)关于该反应的下列说法中,正确的是________。 A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH>0,ΔS<0 C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0 (2)该反应平衡常数K的表达式为________________________________。 (3)温度降低,平衡常数K________(填“增大”、“不变”或“减小”)。 (4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)________mol·L-1·min-1。
(5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有________。 A.升高温度 B.加入催化剂 C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1 mol CO2和3 mol H2 E.充入He(g),使体系总压强增大 |
答案
(1)C (2) (3)增大 (4)0.225 (5)CD |
解析
略 |
举一反三
在密闭容器中,对已达到化学平衡的反应:(正反应为放热反应),其他条件不变,则下列说法正确的一组是 ①恒温恒容条件下,充入不参与反应的气体He,平衡不移动,各种气体的体积分数不变 ②恒温恒压条件下,充入不参与反应的气体He,平衡正向移动,则可知x>3 ③恒容条件下,给体系升温,正反应速率和逆反应速率都增大,逆反应速率增大得多些 ④恒容条件下,给体系降温,混合气体的平均相对分子质量一定增大 ⑤改变某一条件,使平衡正向移动,则反应物A的转化率一定增大 ⑥加压压缩容器体积,平衡先逆向移动,后又正向移动,则C或D至少有一种变为非气态 ⑦改变某一条件,只要平衡正向移动,则逆反应速率一定减小 |
某温度下,在体积为5L的密闭容器中,充入1molA气体,发生如下可逆反应:,2min后反应达到平衡, A为0.4mol。当改变反应条件时符合如图的变化(P0表示1个大气压)。则下列叙述中不正确的是
A.0~2min时间内B物质的平均反应速率为0.03mol/(L·min) | B.该反应的正反应是放热反应,且C为非气体物质 | C.达到平衡后,保持温度和容器体积不变,再充入1 molA, 平衡向正反应方向移动 | D.若温度和容器体积不变,起始时充入B和C各0.5mol ,则达到平衡时,小于0.4mol |
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(6分)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 根据题意完成下列各小题: (1)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。 (用上图中出现的字母表示)
(2)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是 。 a.氢气的浓度减小 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)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是: (用化学方程式表示)。 (4)能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来的重要的能源物质。常温下,1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22. 7kJ的能量,写出甲醇燃烧热的热化学方程式 。 |
(8分)在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)(正反应为放热反应)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| n(NO)(mol)
| 0.020
| 0.010
| 0.008
| 0.007
| 0.007
| 0.007
| (1)如图中表示NO2变化曲线的是 .用O2表示从0 s~2 内该反应的平均速率v= . mol/(L·s)
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是 . a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变 c.v(NO)逆=2v(O2)正 d.容器内密度保持不变 (3)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 . a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂 |
下列说法不正确的是 ( )A.体系有序性越高,熵值就越低 | B.自发过程将导致体系的熵增大 | C.吸热反应一定不可以自发进行 | D.同种物质气态时熵值最大 |
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