题目
题型:不详难度:来源:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= ;已知:K(300℃)>K(350℃),则该反应是_______反应。(填“吸热”或“放热”)
(2)下列情况不能说明该反应一定达到平衡的是
A混合气体的平均平均相对分子质量不变 B混合气体的压强不变
C单位时间内生成3mol H—H键,同时生成2 mol C=O键
D.混合气体中 c (H2) : c (CH3OH) = 3:1
(3)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,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H2浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为 mol·L-1·min-1
(4)下列措施中能使(3)题中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有 。(填字母)
A升高温度 B加入催化剂 C将H2O(g)从体系中分离
D充入He(g),使体系总压强增大 E.再充入1molCO2和3molH2
(5)若在另一个密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,保持压强不变,并使初始体积与(3)题中容器体积相等,且在相同的温度下进行反应,达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数 ________(3)题中的CO2的体积百分数。(填“>”或“<”或“=”)
答案
解析
试题分析:(1)根据反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)和化学平衡常数的定义写出该反应的平衡常数表达式:K=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2);已知:K(300℃)>K(350℃),则升高温度,平衡逆向移动,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则该反应是放热反应;(2)A、根据M=m/n判断,随着反应的进行,混合气体的质量不变,物质的量发生变化,混合气体的平均相对分子质量不断变化,当混合气体的平均相对分子质量不变,反应已达平衡状态,错误;B、根据阿伏加德罗定律,同温同体积条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,随着反应的进行气体的物质的量不断变化,混合气体的压强不断变化,当混合气体的压强不变时,反应已达平衡状态,错误;C、单位时间内生成3mol H—H键,同时生成2 mol C=O键 ,二者均为逆反应速率,不能说明该反应一定达到平衡,正确;D、混合气体中 c (H2) : c (CH3OH) = 3:1[,不能说明该反应一定达到平衡,正确;选CD;(3)根据题给图像知,10min时反应达到平衡状态,甲醇的浓度变化为0.75mol·L—1,根据公式v=△c/△t计算,v(CH3OH)=0.075 mol·L-1·min-1,利用速率之比等于化学计量数之比计算,v(H2)= 3v(CH3OH)= 0.225 mol·L-1·min-1;(4)A、该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,n(CH3OH)/n(CO2)减小,错误;B、加入催化剂 ,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变,错误;C、将H2O(g)从体系中分离,平衡正向移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,正确;D、等温等容条件下,充入He(g),虽然体系总压强增大,但与反应相关的物质的浓度不变,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变,错误;E、等温等容条件下,再充入1molCO2和3molH2相当于增大压强,平衡正向移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,正确,选CE;(5)若一个密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,保持压强不变,随着反应的进行,容器内气体的物质的量不断减小,容器的体积不断减小,相当于增大压强,平衡正向移动,达到平衡时该容器中的CO2的体积百分数 < (3)题中的CO2的体积百分数。
核心考点
试题【由于温室效应和资源短缺等问题,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, 一定条件下发生如下反】;主要考察你对化学反应速率等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.加入碳酸钠固体 | B.改用18 mol/L的浓H2SO4 |
C.滴入少量硫酸铜溶液 | D.加入硫酸钾溶液 |
①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③通入CO2 ④恒容下充入N2
⑤恒压下充入N2能够使反应速率增大的措施是( )
A.①④ | B.②③⑤ | C.①③ | D.①②④ |
A.V(A)=0.6mol/L.s B.V(B)=0.9mol/L.s
C.V(C)=0.4mol/L.s D.V(D)=1.0mol/L.s
A.在t3时刻反应已经停止
B.A的转化率比B的转化率低
C.在t2~t3内A的平均反应速率为: [1/(t3-t2)]mol/(L·s)
D.在容器中发生的反应为:2A+B2C
(1)10分钟时O2的反应速率为 mol/(L·min)(2)平衡时SO2的转化率
(3) 平衡常数K为多少
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