工業(yè)上制備合成氣的工藝主要是水蒸氣重整甲烷:CH4(g) +H2O(g)=CO(g) +3H2(g) △H>0,在一定條件下,向體積為1L的密閉容器中充入1 mol CH4(g)和1mol H2O(g),測得H2O(g)和H2(g)的濃度隨時間變化曲線如圖所示,下列說法正確的是
A.達平衡時,CH4( g)的轉(zhuǎn)化率為75%
B.0~10 min 內(nèi),v(CO)=0.075 mol?L1·min-1
C.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.1875 mol?L1
D.當CH4(g)的消耗速率與H2O(g)的生成速率相等,反應(yīng)到達平衡
D

試題分析:根據(jù)圖像可知,反應(yīng)進行到10min時達到平衡狀態(tài),氫氣和水蒸氣的平衡濃度均是0.75mol/L,因此消耗水蒸氣的濃度是1mol/L-0.75mol/L=0.25mol/L,則:
CH4(g) +H2O(g)=CO(g) +3H2(g)
起始濃度(mol/L)  1       1        0       0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.25    0.25     0.25    0.75
平衡濃度(mol/L) 0.75    0.75     0.25    0.75
所以達平衡時,CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%,A不正確;
0~10 min 內(nèi),v(CO)==0.025 mol?L1·min-1,B不正確;
該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K===0.1875 mol2?L2,C不正確;
CH4(g)的消耗速率與H2O(g)的生成速率方向相反,因此當二者相等時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D正確,答案選D。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分)某化學(xué)反應(yīng)2A(g)B(g)+D(g)在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為零,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況,根據(jù)下述數(shù)據(jù),完成下列填空:
實驗
序號
溫度/℃
時間/min
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800℃
c 3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
 
(1)在實驗l過程中,10 min~20 min時間內(nèi)用B表示該反應(yīng)的平均化學(xué)反應(yīng)速率為        mol/(L·min)。
(2)在實驗2過程中,A的初始濃度c2=     mol/L,反應(yīng)經(jīng)20min就達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是                          。
(3)設(shè)實驗3的化學(xué)反應(yīng)速率為v3,實驗1的化學(xué)反應(yīng)速率為v1,則v3    v1,且c3       1.0 mol/L (填“<”、“>”或“=”)。
(4)比較實驗4和實驗l,可推測該反應(yīng)是          反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。理由是          
                                                   。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

己知反應(yīng)A(s)+B(g)C(g)+D(g)的化學(xué)平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
溫度(℃)
700
800
830
1000
1200
化學(xué)平衡常數(shù)
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
 
下列說法正確的是
A.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為:
B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.單位時間內(nèi)生成B和D的物質(zhì)的量相等時,該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)
D.其它條件不變時,增大體系的壓強,化學(xué)平衡常數(shù)減小

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

一定溫度下,向1.0L密閉容器中加入0.60molX(g),發(fā)生反應(yīng)X(g) Y(s)+2Z(g)△H>0測得反應(yīng)物X濃度與反應(yīng)時間的數(shù)據(jù)如下表
反應(yīng)時間t/min
0
1
2
3
4
6
8
c(X)/(mol·L-1)
0.60
0.42
0.30
0.21
0.15
a
0.0375
 
(1)3min時用Z表示的平均反應(yīng)速率v(Z)=                     。
(2)分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度與時間的規(guī)律,得出的結(jié)論是                    。由此規(guī)律推出反應(yīng)在6min時反應(yīng)物的濃度a為                      mol·L-1。
(3)反應(yīng)的逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖,t2時改變了某一種條件,改變的條件可能是              、            (填寫兩頂)

(4)下列哪些情況表明容器中已達平衡狀態(tài)          (填字母序號)
A.容器體積一定時氣體密度不再變化
B.反應(yīng)的平衡常數(shù)不再變化
C.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
D.Y的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化
E.Z的生成速率等于X的消耗速率的2倍

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲。高溫下,在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:
WO3 (s) + 3H2 (g)  W (s) + 3H2O (g)       請回答下列問題:
(1)在一定溫度下進行上述反應(yīng),若反應(yīng)容器的容積為0.5 L,2min后達到平衡,測得固體的質(zhì)量減少了4.80 g,則H2的平均反應(yīng)速率_________;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=___________
(2)某溫度下反應(yīng)達平衡時,H2與水蒸氣的體積比為2:3,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________;隨溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)為  ____(填“吸熱”或“放熱”) 反應(yīng)。
(3)一定溫度下,在密閉恒容的容器中,能表示上述反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。
A.混合氣體的總壓強保持不變      B.v(H20)= v(H2)
C.混合氣體的密度保持不變        D.混合氣體的平均式量保持不變
(4)鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細,加入I2可延長燈管的使用壽命,其工作原理為:W (s) +2I2 (g)  WI4 (g)。下列說法正確的有__________。
A.溫度升高時,WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢 
B.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
C.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長     
D.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在一恒溫體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)2C(g) △H<0。t1時刻達到平衡后,在t2時刻改變某一條件,其反應(yīng)過程如圖。下列說法正確的是
A.0~t2時,v>v
B.t2時刻改變的條件可能是加催化劑
C.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到反應(yīng)限度時,A的體積分數(shù)Ⅰ=Ⅱ
D.Ⅰ、Ⅱ兩過程達到反應(yīng)限度時,平衡常數(shù)I<Ⅱ

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計算題

I.(1)在一密閉的2L的容器里充入8mol SO2和4mol 18O2,在一定條件下開始反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2min末測得容器中有7.2mol SO2。試回答:
① 反應(yīng)后18O原子存在于哪些物質(zhì)中                 ;
② 2min末SO3的濃度________________________;
③ 用O2的濃度變化表示該時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率_______________________。
II.某化學(xué)反應(yīng)2A (g)B(g)+D(g)在3種不同條件下進行,B和D的起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表:
實驗序號
時間
濃度
溫度
0
10
20
30
40
50
60
1
800℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800℃
c2
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
3
820℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
 
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:
(1) 實驗1達到平衡的時間是__________min,c2_____1.0 min·L-1(填“<”“>”或“=”)。
(2)實驗3比實驗1的反應(yīng)速率_________(填“快”或“慢”),原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一個吸熱反應(yīng),那么實驗3與實驗1相比,在相同體積時___________吸收的熱量多,理由是___________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

把2.5 mol A和2.5 mol B混合通入容積為1L的密閉容器里發(fā)生如下反應(yīng):
3A(g) + B(g) x C(g) + 2D(g),容器里的壓強逐漸降低,經(jīng)5s后保持不變。在此5s內(nèi)C的平均反應(yīng)速率為0.1 mol·L-1·s-1。則下列的說法中正確的是
A.達平衡時,A的物質(zhì)的量濃度2.0 mol/L
B.達平衡時,B的轉(zhuǎn)化率20%
C.此5s內(nèi)D的平均反應(yīng)速率為0.2 mol·L-1·min-1
D.x ≥ 3

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分)研究CO2的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
⑴  在一定體積的密閉容器中,進行化學(xué)反應(yīng): CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

①該反應(yīng)正向反應(yīng)是          反應(yīng)。(填“放熱”或“吸熱”)
②能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是            
A.容器壓強不變B.混合氣體中c(CO2)不變
C.υ(H2)=υ(H2O)D.c(CO2)=c(CO)
③當其他條件不變時,若縮小容器的體積,該反應(yīng)平衡      移動。(選填“正向”、“逆向”或“不”)
⑵工業(yè)上合成甲醇可在密閉容器中采用如下反應(yīng)進行:
CO2(g) +3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g)   △H=-49.0 kJ·mol-1
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K                     。
②某實驗將1molCO2和3molH2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng)(只有一種條件不同)。測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示:

曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K       K(選填“>”、“=”或“<”)。
③一定溫度下,在容積2L且固定的兩個密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達到平衡。
容 器


反應(yīng)物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
經(jīng)測定甲容器經(jīng)過5min達到平衡,平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,甲容器中該反應(yīng)在5min內(nèi)的平均速率υ(H2)=              mol·L-1·min-1。
要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分數(shù)相等,且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則c的取值范圍為                    。

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同步練習(xí)冊答案