【題目】工業(yè)上通常采用CO(g)和H2(g)催化合成甲醇CH3OH(g).
(1)在一定溫度和壓強下,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=﹣128.8kJ/mol.若將10a mol CO和20a mol H2放入2L的密閉容器中,充分反應后測得CO的轉(zhuǎn)化率為60%,則該反應的平衡常數(shù)為(用含a的代數(shù)式表示).
若此時再向該容器中投入10a mol CO,20a mol H2和10a mol CH3OH(g),判斷平衡移動的方向是(填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”);
與原平衡相比,CO的物質(zhì)的量濃度(填“增大”、“不變”或“減小”).
(2)判斷該反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號).
A.混合氣體的密度不變
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
C.2v逆(H2)=v正(CO)
D.容器內(nèi)CO,H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1
E.CH3OH,CO,H2的濃度都不再發(fā)生變化
(3)一定條件下,在容積相同的三個密閉容器中,按不同方式投入反應物,保持恒溫、恒容,測得反應達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反應物投入量 | 1 mol CO、 | 1 mol CH3OH | 2 mol CH3OH | |
平衡 | 反應能量變化的絕對值(kJ) | a | b | c |
反應物轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
則a+b=;a1+a3(填“<”、“>”或“=”,).
【答案】
(1);正向移動;增大
(2)BE
(3)128.8;<
【解析】解:(1)開始時c(CO)= =5amol/L、c(H2)= =10amol/L,反應的c(CO)=5amol/L×60%=3amol/L,
CO(g) | + | 2H2(g) | CH3OH(g) | △H=﹣128.8kJ/mol | ||
開始(mol/L) | 5a | 10a | 0 | |||
反應(mol/L) | 3a | 6a | 3a | |||
平衡(mol/L) | 2a | 4a | 3a |
該反應的化學平衡常數(shù)K= = = ;
此時c(CO)=2amol/L+ =7amol/L、c(H2)=4amol/L+ =14amol/L、c(CH3OH)=3amol/L+ =8amol/L,濃度商= = < ,所以平衡正向移動,但再次達到平衡濃度大于原來平衡濃度,
所以答案是: ;正向移動;增大;(2)A.反應前后氣體總質(zhì)量不變、容器體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故A錯誤;
B.反應前后氣體的總質(zhì)量不變但物質(zhì)的量減小,所以反應前后混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,當混合氣體相對分子質(zhì)量不變時,正逆反應速率相等,反應發(fā)達平衡狀態(tài),故B正確;
C.v逆(H2)=2v正(CO)時該反應達到平衡狀態(tài),所以2v逆(H2)=v正(CO)時沒有達到平衡狀態(tài),故C錯誤;
D.容器內(nèi)CO、H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1時該反應不一定達到平衡狀態(tài),與反應初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),故C錯誤;
E.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化時,正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),故E正確;
故選BE; (3)甲、乙是等效平衡,丙等效為在乙的基礎上增大壓強,
生成1molCH3OH的能量變化為128.8kJ,甲、乙平衡狀態(tài)相同,令平衡時甲醇為nmol,對于甲容器,a=90.8n,等于乙容器b=90.8(1﹣n),故a+b=128.8;
甲、乙處于相同的平衡狀態(tài),則α1+α2=1,比較乙、丙可知,丙中甲醇的物質(zhì)的量為乙的2倍,壓強增大,對于反應CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移動,所以a1+a3<1,
所以答案是:128.8;<.
【考點精析】認真審題,首先需要了解化學平衡的計算(反應物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%;產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%).
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),部分數(shù)據(jù)見下表(表中t2>t1):
反應時間/min | N(CO)/mol | H2O/mol | N(CO2)/mol | N(H2)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 | 0 | 0 |
t1 | 0.80 | |||
t2 | 0.20 |
下列說法正確的是( )
A.反應在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)= mol?L﹣1?min﹣1
B.平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為66.67%
C.該溫度下反應的平衡常數(shù)為1
D.其他條件不變,若起始時n(C0)=0.60 mol,n(H20)=1.20 mol,則平衡時n(C02)=0.20 mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列物質(zhì)或離子在指定分散系中能大量共存的是( )
A.Ca(ClO)2溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-
B.Fe(OH)3膠體中:Na+、H+、Cl-、I-
C.空氣中:H2、HCl、NO、NH3
D.無色透明溶液中:K+、Na+、MnO4-、SO42-
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將氧化鐵還原為鐵的技術(shù)在人類文明的進步中占有十分重要的地位.煉鐵高爐中發(fā)生的關(guān)鍵反應如下:
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ/mol
CO2(g)+C(s)═2CO(g)△H=+172.46kJ/mol
Fe2O3+CO→Fe+CO2
若已知:2Fe(s)+ O2(g)═Fe2O3(s)△H=﹣824.21kJ/mol
根據(jù)上面三個熱化學方程式,回答下列問題:
(1)CO的燃燒熱為;寫出其熱化學方程式 .
(2)高爐內(nèi)Fe2O3被CO還原為Fe的熱化學方程式為 .
(3)煉制1t(噸)含鐵96%的生鐵所需焦炭的理論用量是t(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),實際生產(chǎn)中所需焦炭遠高于理論用量,其原因是 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】從海帶中提取碘,有甲、乙兩種實驗方案如圖1:已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O.請回答:
(1)步驟X使用分液漏斗前須檢漏,檢漏方法為 .
(2)用圖所示裝置進行蒸餾.指出如圖所示實驗裝置 中的任意兩處錯誤:① .
(3)進行上述操作時,使用水浴加熱更好的原因是;最后碘晶體在里聚集.
(4)下列有關(guān)步驟Y的說法,正確的是 .
A.應控制 NaOH 溶液的濃度和體積
B.將碘轉(zhuǎn)化成離子進入水層
C.主要是除去海帶浸取原液中的有機雜質(zhì)
D.NaOH 溶液可以由乙醇代替
(5)方案乙在上層溶液中加入H2SO4溶液得到I2的水溶液發(fā)生的反應方程式是:;
(6)操作Z的名稱是 .
(7)工業(yè)中采用方案乙從海帶中提取碘,方案甲中采用蒸餾不合理,理由是 .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用50mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液在如圖所示的裝置中進行中和反應.通過測定反應過程中所放出的熱量可計算中和熱.回答下列問題:
(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是 .
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是 .
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值(填“偏大、偏小、無影響”)
(4)如果用60mL 0.50mol/L鹽酸與50mL 0.55mol/L NaOH溶液進行反應,與上述實驗相比,所放出的熱量(填“相等、不相等”),所求中和熱(填“相等、不相等”),簡述理由
(5)用相同濃度和體積的氨水(NH3H2O)代替NaOH溶液進行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會;(填“偏大”、“偏小”、“無影響”).
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某溫度下,相同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如圖所示.據(jù)圖判斷正確的是( )
A.Ⅱ為鹽酸稀釋時的pH值變化曲線
B.b點溶液的導電性比c點溶液的導電性強
C.a點Kw的數(shù)值比c點Kw的數(shù)值大
D.b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列反應中,屬于取代反應的是
A. 乙醇與鈉反應生成乙醇鈉B. 乙烯燃燒生成二氧化碳和水
C. 乙醇與乙酸反應生成乙酸乙酯D. 乙醇與氧氣反應生成乙醛
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