温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.250 | 0.012 |
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平衡数据 | CH3OH的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化的绝对值(kJ) | a | b | c | |
体系压强(Pa) | P1 | P2 | P3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
雪点梅 幼苗
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(1)已知①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ•mol-1,
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ•mol-1,
③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1104.0kJ•mol-1,
根据盖斯定律:①×[1/2]+②-③×[1/2]得:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H=-129.0 kJ•mol-1;
故答案为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g);△H=-129.0 kJ•mol-1;
(2)在加热条件下CO能还原CuO使其减少,因此反应体系中含有少量二氧化有利于抑制反应向正反应方向移动,维持CuO的量不变,反应方程式为CuO+CO⇌Cu+CO2,
故答案为:CuO+CO⇌Cu+CO2;
(3)A.反应容器的体积不变,质量守恒,所以混合气体的密度始终不变,不能判断平衡状态,故A错误;
B.反应后气体的物质的量减少,气体的质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量逐渐减小,当混合气体的平均相对分子质量保持不变即是平衡状态,故B正确;
C.CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化,即是平衡状态,故C正确;
D.生成CH3OH(g)为正速率,消耗CO(g)的也为正速率,均为正速率,二者相等,不能说明达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC;
(4)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.5mol•L-1,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3 OH(g)
起始量(mol/L) 1 3 0
变化量(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡量(mol/L) 0.5 2 0.5
则CO(g)的转化率为:[0.5/1]×100%=50%;
平衡常数K=
c(CH3OH)
c(CO)•c2(H2)=
0.5
0.5×22=0.25;
对比图表可知,反应是在310°C达到的平衡,
故答案为:50%;310;
(5)A.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,CO的转化率减小,故A错误;
B.加入催化剂,平衡不移动,则CO的转化率不变,故B错误;
C.增加CO(g)的浓度,CO的转化率减小,故C错误;
D.加入H2(g)加压,平衡正移,CO的转化率增大,故D正确;
E.分离出甲醇,则平衡正移,CO的转化率增大,故E正确;
F.加入惰性气体加压,由于容器的体积不变,各反应物的浓度不变,平衡不移动,CO的转化率不变,故F错误;
故答案为:DE;
(6)A、甲、丙相比较,把甲等效为开始加入1molCH3OH,丙中甲醇的物质的量为甲的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2c1<c3,故A错误;
B、由题目可知生成1molCH3OH的能量变化129kJ,甲、乙平衡状态相同,令平衡时甲醇为nmol,对于甲容器,a=129n,对于乙容器b=129(1-n),故a+b=129,故B正确;
C、比较乙、丙可知,丙中甲醇的物质的量为乙的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2p2>p3,故C错误;
D、甲、乙处于相同的平衡状态,则α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1,故D正确;
故答案为:BD.
点评:
本题考点: 热化学方程式;化学平衡建立的过程;化学平衡的调控作用;化学平衡状态的判断.
考点点评: 本题考查较为综合,涉及盖斯定律的应用、化学平衡的计算、平衡状态的判断、平衡常数的计算与运用以及等效平衡问题,难度较大,注意理解等效平衡问题.
1年前
1年前1个回答
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