【題目】在壓強(qiáng)為0.1 MPa、10L恒容的密閉容器中, 將2 mol CO與 5 mol H2的混合氣體在催化劑作用下能生成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) △H<0 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)①該反應(yīng)的熵變?chǔ)__________0(填“>”、“<”或“=”)。

②若溫度T1 >T2,則平衡常數(shù)K(T1)___________K(T2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

③下列措施既可加快反應(yīng)速率又可增加甲醇產(chǎn)率的是__________

A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離

C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 D.再充入2 mol CO和5 mol H2

④下列可說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________;

A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO) B.混合氣體的密度不再改變

C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變 D.CO與H2濃度比不再變化

(2)若溫度T2時(shí),5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為75%,則:

①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為________mol;

②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______________;

③反應(yīng)在0-5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(H2)=____________

【答案】<小于DCD4.00.75 L2/mol20.06 mol·L-1·min-1

【解析】(1)該反應(yīng)中,反應(yīng)物的系數(shù)和大于產(chǎn)物氣體系數(shù)和,所以該反應(yīng)是熵減的反應(yīng),熵變小于零;
該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,故平衡常數(shù)K(T1)小于K(T2);
A.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,平衡逆向進(jìn)行,會(huì)減小甲醇產(chǎn)率,故A錯(cuò)誤;B.將CH3OH(g)從體系中分離,化學(xué)反應(yīng)速率減慢,平衡正向移動(dòng),提高甲醇的產(chǎn)率,故B錯(cuò)誤;C.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大,體積不變,各組分濃度不變,所以化學(xué)反應(yīng)速率不變,平衡不會(huì)移動(dòng),不會(huì)改變甲醇產(chǎn)率,故C錯(cuò)誤;D.再充入2 molCO和5 molH2,增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,平衡正向移動(dòng),有利提高甲醇的產(chǎn)率,故D正確;故答案為D;
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g);A.v生成(CH3OH)是正反應(yīng)速率,v消耗(CO)也是反應(yīng)速率,故不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B.密度=,總質(zhì)量不變,體積不變,故混合氣體的密度不變,故混合氣體的密度不再改變不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C.平均相對(duì)分子質(zhì)量=,總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量會(huì)變,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;D.CO與H2濃度比不再變化,說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;故答案為CD;
(2)若溫度T2時(shí),5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為75%,則反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為:2 mol×75%=1.5 mol,反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為:1.5mol×2=3 mol,平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為:2-1.5=0.5 mol,氫氣的物質(zhì)的量為5-3=2 mol,甲醇的物質(zhì)的量為1.5 mol,故平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為0.5+2+1.5=4 mol;
平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量為0.5 mol,氫氣的物質(zhì)的量為2 mol,甲醇的物質(zhì)的量為1.5 mol,則平衡常數(shù)K==75 L2/mol2

反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為3mol,故v(H2)==0.06 molL-1min-1。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】下列說(shuō)法中不正確的是

A. 通過(guò)石油裂化可以得到多種氣態(tài)短鏈烴,其中包括乙烯

B. 工業(yè)上可以用淀粉、纖維素為原料生產(chǎn)葡萄糖

C. 可以用純堿除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸

D. 溴的四氯化碳溶液能與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)而褪色

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【題目】在某無(wú)色透明的強(qiáng)酸性溶液中,能大量共存的離子組是

A.K+、Na+、Cu2+、SO42- B.Na+、Al3+、Cl-、NO3-

C.Na+、K+、CO32-、Cl- D.K+、SO42-、Cl-、Ba2+

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【題目】溶液 A中可能含有如下離子:Na+、NH4+、Ba2+、Mg2+、SO42-、SO32-、Cl、OH。某同學(xué)設(shè)計(jì)并完成了如下的實(shí)驗(yàn):

下列說(shuō)法正確的是

A. 溶液 A 中一定存在 NH4+、 SO42-、 SO32-,可能存在 Na+

B. 溶液 A 中一定存在 NH4+、 Mg2+、 SO42-、 SO32-,可能存在 Cl

C. 溶液 A 中可能存在 Cl,且 c(Na+) ≥ 0.20 mol·L-1

D. 如果氣體 F 能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,說(shuō)明溶液中一定含有 NH4+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】橡膠Q、酯W的合成路線如下:

已知:

(R、R’可以是氫原子、烴基或官能團(tuán))

(1)在系統(tǒng)命名法中,A的名稱是_________,合成A的反應(yīng)類型是__________。

(2)B中所含官能團(tuán)的名稱是____________。

(3)試劑b的結(jié)構(gòu)式是____________

(4)下列說(shuō)法中,正確是____________。

① 試劑a為甲醇

② C→D與D→E反應(yīng)不宜前后互換

③ 形成的單體中含G

④ 橡膠Q不易被Br2腐蝕

(5)C→D的化學(xué)方程式是___________。

(6)試劑b與苯酚形成高分子化合物的化學(xué)方程式是_____________。

(7)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_____________。

(8)以CH2=CH-CH=CH2和HOCH2CH=CHCHO為原料制備

其合成路線圖是:____________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):X2g3Y2g 2Z2g,若X2、Y2、Z2的初始濃度分別為0.1 mol·L1、0.3 mol·L1、0.2 mol·L1,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,各物質(zhì)的濃度有可能是

AX20.2 mol·L1 BY20.1 mol·L1

CZ20.4mol·L1 DY20.6 mol·L1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)細(xì)胞中的元素和化合物的敘述,正確的是(  )

A. 構(gòu)成細(xì)胞的最基本元素是碳,這與其含量最高有關(guān)

B. 脂肪分子中氫的含量比糖類高,是細(xì)胞主要的能源物質(zhì)

C. 細(xì)胞中的RNA分子一般是單鏈,且不含氫鍵

D. 細(xì)胞中的一個(gè)環(huán)狀n肽分子被徹底水解需要破壞n個(gè)肽鍵

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列關(guān)于細(xì)胞中元素和化合物的描述,正確的是( )

A. C是活細(xì)胞中含量最多的元素,是生命的核心元素

B. 蛋白質(zhì)是活細(xì)胞中含量最多的有機(jī)物,是生命活動(dòng)的重要物質(zhì)

C. RNA分子攜帶大量的遺傳信息,是主要的遺傳物質(zhì)

D. 糖原分子中貯存大量能量,是生命活動(dòng)的直接能源物質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物未標(biāo)出)。

(1)若A是常見(jiàn)的變價(jià)金屬的單質(zhì),D、F是氣態(tài)單質(zhì),且反應(yīng)①在水溶液中進(jìn)行。反應(yīng)②也在水溶液中進(jìn)行,寫出反應(yīng)②離子方程式是______________________________________,

已知光照條件下D與F反應(yīng)生成B,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

(2)若A、D、F都是短周期非金屬元素單質(zhì),且A、D所含元素同主族,A、F所含元素同周期,則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為__________________________________________________________。

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