题目
题型:不详难度:来源:
(1)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 mol·L-1,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从0 min到10 min,v(H2)= mol·(L·min)-1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 (选填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1︰1(即图中交叉点)
B.容器内气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3 mol H2,同时生成1 mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③下列措施中能使n (CH3OH)/n (CO2)增大的是 (选填编号)。
A.将H2O(g)从体系中分离 B.恒温恒容充入He
C.恒温恒压充入He D.恒温恒容再充入1 mol CO2和3 mol H2
(2)据报道,一定条件下由二氧化碳和氢气合成二甲醚已成为现实。
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)
在一定压强下,测得反应的实验数据如下表。
分析表中数据回答下列问题:
①反应的温度升高,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)], K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)800℃时,C(s)+CO2(g)2CO(g)的平衡常数K=1.64,相同条件下测得c(CO)=0.20 mol·L-1、c(CO2)=0.05 mol·L-1,此时反应向 (填“正”或“逆”)方向进行。
(4)在密闭容器中通入1mol H2和1mol CO2发生H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H> 0反应,当反应达到平衡后,在其他条件不变时,若升高温度,请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率随时间t变化的示意图。
答案
(3)正 (4)
解析
②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,所以选项D正确。浓度不再发生变化,但物质之间但浓度不一定相等,A不正确。由于反应前后体积是变化的,所以压强也是变化的,因此当容器内气体的压强不随时间的变化而变化时,反应即达到平衡状态。选项C中反应速率的方向是相同的,所以不能说明。
③将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方向移动,所以n (CH3OH)/n (CO2)增大,A正确。恒温恒容充入He,物质的浓度不变,平衡不移动,n (CH3OH)/n (CO2)不变,B不正确。恒温恒压充入He,则容器容积必然增大,平衡向逆反应方向移动,C不正确。选项D相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,正确。所以答案选AD。
(2)①根据表中数据可知,温度越高CO2的转化率越低,说明升高温度,平衡向逆反应方向越低,即正反应是放热反应。所以温度升高,平衡常数减小。
②平衡常数只与温度有关,所以高氢碳比[n(H2)/n(CO2)], K值是不变的。
(3)因为此时<1.64,所以反应向正反应方向移动。
(4)因为反应是吸热反应,所以升高温度,正逆反应速率均增大,但正反应速率增大的程度大于逆反应速率的程度,所以平衡向正反应方向移动。
核心考点
试题【(14分)CO2可转化成有机物实现碳循环。(1)在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.2HI(g)H2(g)+I2(g);DH>0,若降低温度,颜色加深,压强增大 |
B.2NO2(g)N2O4(g);DH<0,充入氩气,压强增大,红棕色变浅 |
C.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);DH<0,升温后,平均相对分子质量减小 |
D.3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g);DH<0,加入铁后,Fe3O4将增加 |
物质 | X | Y | Z | W |
初始浓度/mol·L-1 | 0.5 | 0.6 | 0 | 0 |
平衡浓度/mol·L-1 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.6 |
B.该反应的平衡常数表达式为K=
C.增大压强其平衡常数不变,但使平衡向生成Z的方向移动
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
反应时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
气体相对分子质量 | 46 | 57 | 64 | 69 | 69 | 69 |
(2)在50 min末,向容器中加入2/3 mol NO2,若要保持平衡不发生移动,则应加入N2O4________mol。
(3)若保持容器体积不发生变化,升高温度,则可得如图图像,据此判断该反应ΔH________0(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)若在体积不变的情况下,开始充入0.5 mol N2O4,则达到新平衡时N2O4的转化率=________。
A.SO2、O2、SO3同时存在 | B.SO2、O2、SO3的物质的量浓度相等 |
C.正、逆反应速率都等于零 | D.SO2、O2、SO3的物质的量浓度不再改变 |
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1 mol CO、2 mol H2 | 1 mol CH3OH | 2 mol CH3OH |
CH3OH的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
平衡时压强(Pa) | P1 | P2 | P3 |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
A.c1=c3 B.a+c/2<90.7 C.2P2>P3 D.α1+α3=1
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