降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,先进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1

降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,先进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1

题型:不详难度:来源:
降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,先进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应: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)=______mol/(L•min);
②氢气的转化率=______;
③该反应的平衡常数为______(保留小数点后2位);
④下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)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)从体系中分离出去
D.再充入1molCO2和3molH2
答案
(1)①利用三段式解题法计算
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),
开始(mol/L):1 30 0
变化(mol/L):0.75 2.250.75 0.75
平衡(mol/L):0.25 0.75 0.750.75
从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
2.25mol/L
10min
=0.225mol•L-1•min-1
故答案为:0.225;
②氢气的转化率=
2.25
3
×100%
=75%,
故答案为:75%;
②平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,则k=
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
=
0.75×0.75
0.25×0.753
=5.33,
故答案为:5.33;
③要使n(CH3OH)/n(CO2)增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则n(CH3OH)/n(CO2)减小,故A错误;
B.充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变,故D错误.故B错误;
C.将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,故C正确;
D.再充入1molCO2和3molH2,等效于在原来基础上缩小体积一半,压强增大,平衡向正反应方向移动,则n(CH3OH)/n(CO2)增大,故D正确.
故答案为:CD.
举一反三
I、恒温下,将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固体容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
(1)若反应进行到某时刻t时,nt(N2)=13mol,nt(NH3)=6mol,计算a=______.
(2)反应达到平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%.计算平衡时NH3的物质的量______.
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始):n(平)=______.
(4)原混合气体中,a:b=______.
(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,a(N2):a(H2)=______.
(6)平衡混合气体中,n(N2):n(H2):n(NH3)=______.
II、若向体积不变的密闭容器中充入2molN2和6molH2,一定条件下发生反应:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),平衡时混合气共7mol.令a、b、c分别代表N2、H2、NH3起始加入的物质的量,维持温度不变,使达到平衡时各成分的百分含量不变.则:
(1)若a=0,b=0,则c=______.
(2)若a=0.7,b=2.1,则:
①c=______.
②这时反应向______进行,因为:______.
③若要维持反应开始向该反应方向进行,c的范围是______.
(3)欲使起始反应维持向与②相反的方向进行,则b的范围是______.
题型:不详难度:| 查看答案
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2amolNH3,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amoN2和3amolH2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______.
题型:不详难度:| 查看答案
某温度下,H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=
9
4
.该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示.下列判断不正确的是(  )
题型:不详难度:| 查看答案
题型:不详难度:| 查看答案
起始浓度
c(H2)/mol/L0.0100.0200.020
c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020
某温度下,将2molA和3molB充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),5min后达到平衡.已知该温度下其平衡常数K=1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则(  )
A.a=3B.a=2
C.B的转化率为40%D.B的转化率为60%
化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用.氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料.
Ⅰ、氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景.现用氢氧燃料电池进行如图实验(图中所用电极均为惰性电极)
(1)对于氢氧燃料电池中,下列表达不正确的是______.
A、a电极是负极,OH-移向负极
B、b电极的电极反应为:O2+2H2O+4e-→4OH-
C、电极总反应式为:2H2+O2
点燃
.
2H2O
D、电池中电解质溶液的pH保持不变
E、氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
(2)如图装置中盛有100mL 0.1mol•L-1 AgNO3溶液,当氢氧燃料电池中消耗氢气112mL(标准状况下)时,则此时右图装置中溶液的pH=______.(溶液体积变化忽略不计)
Ⅱ、氢气是合成氨的重要原料.工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.2kJ•mol-1
(1)下列事实中,不能说明上述可逆反应已经达到平衡的是______.
①N2、H2、NH3的体积分数不再改变
②单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2
③单位时间内生成3n mol N-H键的同时生成n mol N≡N
④用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变
⑥混合气体的总物质的量不再改变
(2)已知合成氨反应在某温度下2.00L的密闭容器中进行,测得如下数据:
题型:不详难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.

时间(h)
物质的量(mol)
01234
N21.50n11.20n31.00
H24.504.203.60n43.00
NH30.000.20n21.001.00