【題目】研究表明,在CuZnO2催化劑存在下,CO2H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng),分別生成CH3OHCO,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og H1 平衡常數(shù)K1 反應(yīng)Ⅰ

CO2g+H2gCOg+H2Og) △H2 =+41.2kJmol-1 平衡常數(shù)K2 反應(yīng)Ⅱ

(1)一定條件下,將nCO2: nH2=11的混合氣體充入絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。下列事實可以說明反應(yīng)CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og)已達(dá)到平衡的是_______

A 容器內(nèi)氣體密度保持不變 B CO2體積分?jǐn)?shù)保持不變

C 該反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變 D 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變

2)研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應(yīng)的電極反應(yīng)式是___________________

3)反應(yīng)COg+2H2gCH3OHg)的平衡常數(shù)K3=____________(用K1K2表示)。

4)在恒壓密閉容器中,由CO2H2進(jìn)行反應(yīng)I合成甲醇,在其它條件不變的情況下,探究溫度對化學(xué)平衡的影響,實驗結(jié)果如圖。

①△H1_________0(填、“=”

②有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有___________(填標(biāo)號)。

A.降低反應(yīng)溫度

B.投料比不變,增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量

C.增大CO2H2的初始投料比

D.混合氣體中摻入一定量惰性氣體(不參與反應(yīng))

5)在T1溫度時,將1.00molCO23.00molH2充入體積為1.00L的恒容密閉容器中,容器起始壓強為P0,僅進(jìn)行反應(yīng)I。

①充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器的壓強與起始壓強之比為________(用a表示)。

②若經(jīng)過3h反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡后,混合氣體物質(zhì)的量為3.00mol,則該過程中H2的平均反應(yīng)速率為____________(保留三位有效數(shù)字);平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示,即K表達(dá)式中用平衡分壓代替平衡濃度,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。寫出上述反應(yīng)壓力平衡常數(shù)KP____________(用P0表示,并化簡)。

【答案】 BCD CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O K1/K2 < A 2-a/2 0.500mol·L-1·h-1 8/ P02

【解析】(1)A、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,所以容器內(nèi)氣體密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A錯誤;B、CO2體積分?jǐn)?shù)保持不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;C由于是絕熱容器,所該反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變說明溫度不再發(fā)生變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;D、混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量是變化的,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確,答案選BCD;(2)CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,碳的化合降低發(fā)生還原反應(yīng),所以生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在陰極,該電極反應(yīng)式是CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;(3)CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og) △H1 平衡常數(shù)K1 反應(yīng)Ⅰ,CO2g+H2gCOg+H2Og)△H2 =+41.2kJmol-1 平衡常數(shù)K2 反應(yīng)Ⅱ,所以根據(jù)蓋斯定律COg+2H2gCH3OHgH3=H1-H2,K3=K1/K2;(4)①圖中T2T1,溫度越高水蒸氣的含量越少,平衡逆向移動,所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以H1<0;②A.降低反應(yīng)溫度,平衡正向移動,CO2平衡轉(zhuǎn)化率增大,A正確;B.在恒壓密閉容器中,投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度,CO2平衡轉(zhuǎn)化率不變,B錯誤;C.增大CO2H2的初始投料比,二氧化碳轉(zhuǎn)化率降低,而氫的轉(zhuǎn)化率增大,C錯誤;D.混合氣體中摻入一定量惰性氣體,相當(dāng)于減小壓強,平衡逆向移動,二氧化碳轉(zhuǎn)化率降低,C錯誤;答案選A。

(5)① CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og

c(初): 1 3 0 0

c(變):a 3a a a

c(平):1-a 3-3a a a

所以P0/P=4/(42a),則P/P0=(2a)/2;

②平衡后,混合氣體物質(zhì)的量為3.00mol,則反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為1.5mol,v=c/△t

=1.5mol/(1L×3h)=0.5molL-1h-1

CO2g+3H2gCH3OHg+H2Og

c(初): 1 3 0 0

c(變): 0.5 1.5 0.5 0.5

c(平): 0.5 0.5 0.5 0.5

所以K=0.5×0.5/0.5×1.53=0.148(Lmol-12;因為:P/P0=1.5/2,所以P=0.75P0,p=P(H2O)P(CH3OH)/P(CO2)P3(H2)= 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】電爐加熱時用純O2氧化管內(nèi)樣品,根據(jù)產(chǎn)物的質(zhì)量確定有機物的組成。下列裝置是用燃燒法確定有機物分子式常用的裝置

1A裝置中MnO2的作用是________________;

2B裝置中濃硫酸的作用是________________

3)燃燒管中CuO的作用是___________________;

4)若實驗中所取樣品只含C、HO三種元素中的兩種或三種,準(zhǔn)確稱取1.38 g樣品,經(jīng)充分反應(yīng)后,D管質(zhì)量增加1.62g,E管質(zhì)量增加2.64g,則該樣品的實驗式(最簡式)為_____________;

5)要確定該物質(zhì)的分子式,還要知道該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量, 經(jīng)測定其蒸氣密度為2.054 g·L-1(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則其分子式為________________

6)該物質(zhì)的核磁共振氫譜如圖所示,則其結(jié)構(gòu)簡式為__________________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以下分離提純操作能達(dá)到相應(yīng)目的是(

選項

操作

目的

A

電解精煉

將粗銅轉(zhuǎn)化為精銅

B

蒸餾

分離氯化鈉和硝酸鉀混合溶液

C

分液

分離乙酸與乙酸乙酯混合物

D

用乙醇作萃取劑

提取溴水中的溴單質(zhì)


A.A
B.B
C.C
D.D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于金屬鈉的敘述錯誤的是

A.金屬鈉可以保存在煤油中

B.金屬鈉著火時,可用泡沫滅火器來滅火

C.鈉與熔融的四氯化鈦反應(yīng)可制取鈦

D.實驗時用剩的鈉塊應(yīng)該放回原試劑瓶

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)元素周期表和元素周期律,判斷下列敘述不正確的是

A. 氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3>SiH4

B. 氫元素與其他元素可形成共價化合物或離子化合物

C. 上圖所示實驗可證明元素的非金屬性:Cl>C>Si

D. 用中文”(ào)命名的第118號元素在周期表中位于第七周期0

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于食品安全的做法不正確的是

A.用聚氯乙烯塑料袋包裝食品

B.在食用鹽中添加適量的碘酸鉀

C.在食品加工中科學(xué)使用食品添加劑

D.研發(fā)高效低毒的農(nóng)藥,降低蔬菜的農(nóng)藥殘留量

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家最近研制出可望成為高效火箭推進(jìn)劑的N(NO2)3(如下圖所示)。已知該分子中N-N-N鍵角都是1081°,下列有關(guān)N(NO2) 3的說法正確的是

A分子中N、O間形成的共價鍵是非極性鍵 B分子中四個氮原子共平面

C該物質(zhì)既有氧化性又有還原性 D152g該物質(zhì)含有602×1022個原子

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定條件下,在體積一定的密閉容器中加入1mol N2和3mol H2發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3(正反應(yīng)是放熱反應(yīng)).下列有關(guān)說法正確的是

A. 升高溫度能加快反應(yīng)速率

B. 1mol N2和3mol H2的總能量低于2mol NH3的總能量

C. 達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時,生成2molNH3

D. 平衡時各組分含量之比一定等于3:1:2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期元素X、Y、Z、WQ在元素周期表中的相對位置如圖所示。下列說法正確的是(  )

A. 原子半徑的大小順序為:rX>rY>rZ>rW>rQ

B. 元素W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性比Q的強

C. 離子Y2Z3的核外電子數(shù)和電子層數(shù)都不相同

D. 元素X與元素Z的最高正化合價之和的數(shù)值等于8

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案