請(qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,在恒容容器中,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________

A.體系壓強(qiáng)保持不變
B.混合氣體的密度保持不變
C.CO與H2的濃度之比為1∶2
D.單位時(shí)間內(nèi),消耗2molH2的同時(shí)消耗1mol CH3OH
②在恒容容器中合成甲醇,當(dāng)溫度分別為230℃、250℃和270℃時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率與n(H2)/n(CO)的起始組成比的關(guān)系如圖所示。已知容器體積1L,起始時(shí)CO的物質(zhì)的量均為1mol。據(jù)此判斷在上述三種溫度中,曲線Z對(duì)應(yīng)的溫度是       ;利用圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),計(jì)算該反應(yīng)在對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K(寫出計(jì)算過程)。

(2)已知: CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1 H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為 __________

(1)①AD(2分,漏選得1分,錯(cuò)選得0分)
②270℃(2分,無(wú)單位或單位錯(cuò)扣1分),
(2)CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) △H=-651kJ·mol-1     (2分)

解析試題分析:(1)①A選項(xiàng)因反應(yīng)前后氣體的量發(fā)生改變,壓強(qiáng)不變,可以說明到達(dá)平衡。D選項(xiàng)滿足V=V②因?yàn)閆圖像中CO的轉(zhuǎn)化率最低,所以對(duì)應(yīng)的溫度最高。270℃ 。根據(jù)圖像可知a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的CO的轉(zhuǎn)化率為50%,H2的物質(zhì)的量為1.5 mol
CO(g) +   2H2(g)   CH3OH(g)
起始物質(zhì)的量濃度(mol/L)  1       1.5       0    
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.5       1       0.5
平衡物質(zhì)的量濃度(mol/L) 0.5       0.5      0.5   
K=4 
(2)利用蓋斯定律可以寫出CH3OH(g)+3/2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) △H=—△H1+△H2+2△H3
考點(diǎn):化學(xué)平衡的判斷和化學(xué)平衡的計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:

溫度/℃
 
400
 
500
 
800
 
平衡常數(shù)K
 
9.94
 
9
 
1
 
試回答下列問題:
(1)在800℃發(fā)生上述反應(yīng),以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器,其中向正反應(yīng)方向移動(dòng)的有    (選填A(yù)、B、C、D、E);
 
 
n(CO)
 
n(H2O)
 
n(H2
 
n(CO2
 
A
 
1
 
5
 
2
 
3
 
B
 
2
 
2
 
1
 
1
 
C
 
3
 
3
 
0
 
0
 
D
 
0.5
 
2
 
1
 
1
 
E
 
3
 
1
 
2
 
1
 
(2)在1L密閉容器中通入10 molCO和10 mol水蒸氣,在500℃下經(jīng)過30s達(dá)到平衡,則30s內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為              。
(3)已知在一定溫度下,C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常數(shù)K;K的表達(dá)式             ;
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)K2;
則K、K1、K2之間的關(guān)系是:     ;
(4)某溫度下C(s)+CO2(g)2CO(g)能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。
A.c(CO2)=c(CO)            B.K不變                C.容器中的壓強(qiáng)不變
D.v(CO)=2v(CO2)       E.c(CO)保持不變         F.混合氣體相對(duì)分子質(zhì)量不變
(5)如圖1所示,在甲、乙兩容器中都充入1molC和1molCO2,并使甲、乙兩容器初始容積相等。在相同溫度下發(fā)生反應(yīng)C(s)+CO2(g)2CO(g),并維持反應(yīng)過程中溫度不變。已知甲容器中
CO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖像如圖2所示,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出乙容器中CO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的圖像。

圖1                                       圖2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

如圖所示,甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動(dòng),甲中充入2 mol SO2和1 mol O2,乙中充入2 mol SO3和1 mol He,此時(shí)K停在0處。在一定條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,再恢復(fù)至原溫度,回答下列問題:

(1)若固定隔板K,能表示甲容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡的是         

A.甲中氣體的總壓強(qiáng)不變B.各氣體的物質(zhì)的量濃度不變
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變D.混合氣體的密度不變
E.反應(yīng)速率v(SO2)=v(SO3)         
(2)達(dá)到平衡后隔板K是否可能處于0刻度 ________(填“可能”或“不可能”)。若K最終停留在0刻度左側(cè)a處,則a一定小于________。
(3)若平衡時(shí),K最終停留在左側(cè)刻度1處,則甲中SO3的物質(zhì)的量為________mol,乙中SO3的轉(zhuǎn)化率________50%(填“>”、“<”或“=”),活塞F最終停留在右側(cè)刻度______處(填下列序號(hào):①<6、>6、郏6)。
(4)若一開始就將K、F固定,其他條件均不變,甲平衡后壓強(qiáng)變?yōu)殚_始?jí)簭?qiáng)的0.8倍,則甲、乙都達(dá)到平衡后,兩容器的壓強(qiáng)之比為P:P=              

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
Fe2O3(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t℃
1000
1150
1300
K
64.0
50.7
42.9
 
請(qǐng)回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                       
(2)該反應(yīng)為           反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是               (多選項(xiàng),多選不得分)。
a.容器中壓強(qiáng)不變                b.混合氣體中 c(CO)不變
c.υ(CO)=υ(CO2)        d.c(CO2)=c(CO)
(4)在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反應(yīng)經(jīng)過10min后達(dá)到平衡。求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率
υ(CO)=            ,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:               。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

為減少污染,常將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料,可將焦炭與水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳:C(s)+ H2O(g) H2(g)+ CO(g) H>0,F(xiàn)在容積固定為2L密閉容器中,加入2mol C(s)和2mol H2O(g),在T℃下充分反應(yīng),半分鐘后達(dá)到平衡,測(cè)得H2為0.75mol。
(1)用H2O(g)表示反應(yīng)開始到達(dá)到平衡的平均速率                    ;
(2)計(jì)算T℃下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=        ;若溫度升高,則反應(yīng)平衡常數(shù)將          (填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)上述條件下該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),下列說法正確的是         

A.縮小容器體積,平衡向左移動(dòng)B.加入催化劑,CO的產(chǎn)率增大
C.增加碳的量,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率增大D.降低溫度,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率降低
(4)若將上述容器改為恒壓容器(兩個(gè)反應(yīng)器初始容積相同),相同溫度下加入2molC(s)和2mol H2O(g),達(dá)到平衡后,H2O(g)的轉(zhuǎn)化率將      (填“增大”“減小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO ( g ) + 2H2 ( g )  CH3OH ( g )    △H=-116kJ/mol
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為                       ;
(2)下列措施中有利于增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率且提高轉(zhuǎn)化率的是         (填字母序號(hào)) 。
a.隨時(shí)將CH3OH與反應(yīng)混合物分離     b.降低反應(yīng)溫度
c.使用高效催化劑                    d.增大體系壓強(qiáng)
(3)一定條件下,將1 mol CO與3 mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成甲醇,平衡后將容器的容積壓縮到原來(lái)的l/2,其他條件不變,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是       (填字母序號(hào)).
a.c ( H2 )減少                 b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
c.CH3OH 的物質(zhì)的量增加     d.重新平衡c ( H2 )/ c (CH3OH )減小
(4) 在密閉容器中充有1mol CO與2 mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示。

①A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間,tA       tC(填“大于”、“小于’’或“等于")。
②若A點(diǎn)時(shí)容器的體積為1 L,該溫度下B點(diǎn)的平衡常數(shù)  K=            。 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

一定條件下,反應(yīng)室(容積恒定為2L)中有反應(yīng):A(g) +2B(g)C(g) 
(1)能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是              (選填字母)。
A.反應(yīng)中A與B的物質(zhì)的量濃度之比為1︰2
B.混合氣體總物質(zhì)的量不再變化
C.混合氣體的密度不隨時(shí)間的變化而變化
D.2υ(A)= υ(B)
(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式:K=                          
(3)1molA(g)與2molB(g)在催化劑作用下在反應(yīng)室反應(yīng)生成C(g),A的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示,則:

①P1         P2 , 正反應(yīng)的△H         0(填“<”、“>”或“=”)。
②下列措施中一定能使c(C)/c(A)增大的是               (選填編號(hào))。
A.升高溫度                 B.恒溫恒容再充入A
C.恒溫恒容再充入B         D.恒溫恒容再充入1 mol C
(4)100℃時(shí)將1mol A和2molB通入反應(yīng)室,保持溫度不變,10min末C(g) 的濃度為0.05mol/L ,則10min末B轉(zhuǎn)化率=             ,此時(shí)υ         υ
(填“<”、“>”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

對(duì)于A(g)+B(g)  xC(g)  ΔH  有:
 
(1)①圖表明P1    P2 ,且x的值為      ;
(2)②圖表明T1   T2 ,且ΔH     0;
(3)如果③圖R1,R2分別表示改變壓強(qiáng),則R1   R2 ,x的值為       ;
(4)如果③圖分別表示有無(wú)催化劑,則R1表示       催化劑。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):A(g)     B(g)+C(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表所示:

    toC
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
 
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式:K=                                  。
(2)在下圖中用實(shí)線畫出該反應(yīng)的能量變化曲線,同時(shí)在此基礎(chǔ)上用虛線畫出加入催化劑后的能量變化曲線。

(3)一定溫度和體積下,下列說法中能說明該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是             。
①容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
②混合氣體中c(C)不變
③混合氣體的密度不變
④v(A)=v(B)
⑤化學(xué)平衡常數(shù)K不變
⑥混合氣體平均式量不變
(4)反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體A的濃度數(shù)據(jù)見下表
時(shí)間t/min
0
1
2
4
8
16
20
C(A)/(mol·L-1
10.4
8.6
7.5
6.6
5.9
5.5
5.5
 
回答下列問題:
①2~4min內(nèi),B的平均速率為                  。
②反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為                 。
③欲提高A韻平衡轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有              。

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