题目
题型:不详难度:来源:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如右图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.0~10min内v(H2)=0.3mol/(L·min) |
B.T℃时,平衡常数,CO2和H2的转化率相等 |
C.T℃时,上述反应中有64g CH3OH生成,同时放出98.0kJ的热量 |
D.达到平衡后,升高温度或再充入CO2气体,都可以提高H2的转化率 |
答案
解析
试题分析:根据图像可知,反应进行到10min时,物质的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态。此时消耗氢气的浓度是6mol/L-3mol/L=3mol/L,则用氢气表示的反应速率是0.3mol/L÷10min=0.3mol/(L·min),A正确;平衡时消耗CO2的浓度是1mol/L,则平衡时CO2的浓度2mol/L-1mol/L=1mol/L,所以该温度下该反应的平衡常数K=,B正确;平衡时生成甲醇的物质的量64g÷32g/mol=2mol,所以放出的热量是49.0kJ/mol×2mol=98.0kJ,C正确;正方应是放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率降低,D不正确,答案选D。
点评:该题是中等难度的试题,试题综合性强。试题在注重对学生基础知识巩固和检验的同时,侧重对学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力的培养,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力。
核心考点
试题【T℃时,在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-】;主要考察你对化学平衡状态的判断等知识点的理解。[详细]
举一反三
3A(g) + B(g) x C(g) + 2D(g),容器里的压强逐渐降低,经5s后保持不变。在此5s内C的平均反应速率为0.1 mol·L-1·s-1。则下列的说法中正确的是
A.达平衡时,A的物质的量浓度2.0 mol/L |
B.达平衡时,B的转化率20% |
C.此5s内D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1 |
D.x ≥ 3 |
在催化剂作用下,CO2和H2可以制取甲醇和乙醇。如:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 。
(Ⅰ) 在一定压强下,利用CO2反应制取乙醇,测得反应的实验数据如下表。分析表中数据回答下列问题:
500 | 600 | 700 | 800 | |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2.0 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3.0 | 83 | 62 | 37 | 22 |
在600K时反应达到平衡,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有
(填序号)。
A.缩小反应器体积 B.通入CO2 C.升高温度到800K D.使用合适的催化剂
(Ⅱ)某温度下,在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO2和4mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)= ;
氢气的平衡浓度为 mol/L。
(1)Ni(S)+4CO(g) Ni(CO)4(g)+Q
(2)Ni(CO)4(g) Ni(S)+4CO(g)
完成下列填空:
(1)在温度不变的情况下,要提高反应(1)中Ni(CO4)的产率,可采取的措施有 、 。
(2)已知在一定条件下的2L密闭容器中制备Ni(CO)4,粗镍(纯度98.5%,所含杂质不与CO反应)剩余质量和反应时间的关系如右图所示。Ni(CO)4在0~10min的平均反应速率为 。
(3)若反应(2)达到平衡后,保持其他条件不变,降低温度,重新达到平衡时 。
a.平衡常数K增大 b.CO的浓度减小
c.Ni的质量减小 d.v逆[Ni(CO)4]增大
(4)简述羰基法提纯粗镍的操作过程。
甲醇合成反应:
(i)CO(g) + 2H2(g) = CH3OH(g) △H1 = -90.1kJ•mol-1
(ii)CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g) △H2 = -49.0kJ•mol-1
水煤气变换反应:
(iii)CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2 (g) △H3 = -41.1kJ•mol-1
二甲醚合成反应:
(iV)2 CH3OH(g) = CH3OCH3(g) + H2O(g) △H4 = -24.5kJ•mol-1
回答下列问题:
(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是 (以化学方程式表示)。
(2)分析二甲醚合成反应(iV)对于CO转化率的影响 。
(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响 。
(4)有研究者在催化剂(含Cu—Zn—Al—O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如下图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是 。
(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度等于甲醇直接燃料电池(5.93kW•h•kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为 ,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生 个电子的能量;该电池的理论输出电压为1.20V,能量密度E = (列式计算。能量密度=电池输出电能/燃料质量,1 kW•h = 3.6×106J)。
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1
其中正确的是
A.①③ | B.①④ | C.②③ | D.③④ |
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