在体积为2L的密闭容器中,充入lmol CO2和2.6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)

在体积为2L的密闭容器中,充入lmol CO2和2.6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:
(1)从反应开始到第10min,氢气的平均反应速率v(H2)=______,在这段时间内,反应放出的热量=______.
(2)在该条件下,反应的平衡常数K的值=,如果在某一时刻保持温度不变,只改变浓度,使c(CO2)=1.00mol/L,c(H2)=2.00mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.80mol/L,则平衡______(填写序号).
a.向正反应方向移动b.向逆反应方向移动c.不移动d.无法确定平衡移动方向
(3)下列措施中能使
n(CH3OH)
n(CO2
增大的是______(填写序号).
a.升高温度b.充入He(g),使体系压强增大 c.将H2O(g)从体系中分离d.再充入l mol CH3OH(g)
akc74u 1年前 已收到1个回答 举报

baby兜baby兜 幼苗

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解题思路:(1)由图象可知v(CO2),根据反应速率之比等于化学计量数之比计算氢气的反应速率,根据反应消耗的二氧化碳计算反应热;
(2)计算出平衡时各物质的浓度,根据平衡常数表达式计算;
(3)为使甲醇与二氧化碳的物质的量比值增大,应使平衡向正反应方向移动,或增加甲醇的物质的量.

(1)由图象可知v(CO2)=

1−0.8
2mol/L
10min=0.01mol/(L•min),根据反应速率之比等于化学计量数之比可知v(H2)=3v(CO2)=3×0.01mol/(L•min)=0.03 mol/(L•min),
在这段时间内,反应消耗的CO2为(1-0.8)mol=0.2mol,所以反应放出的热量为0.2mol×49.0KJ/mol=9.8kJ,
故答案为:0.03 mol/(L•min); 9.8kJ;
(2)CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
起始:1mol 2.6mol0 0
转化:0.2mol 0.6mol 0.2mol 0.2mol
平衡:0.8mol 2.00mol 0.2mol 0.2mol
所以:达到平衡时,c(CO2)=0.4mol/L,c(H2)=1.00mol/L,c(CH3OH)=0.1mol/L,c(H2O)=0.1mol/L,
在该条件下,反应的平衡常数K的值=
0.1×0.1
0.4×13=0.025,只改变浓度,c(CO2)=1.00mol/L,c(H2)=2.00mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.80mol/L,则此时Qc=
0.8×0.8
1×43=0.01<K,则平衡向正反应方向移动,故选b,故答案为:0.025;a;
(3)a、升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲醇与二氧化碳的物质的量比值减小,故a错误;
b、充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质没有影响,平衡不移动,二者比值不变,故b错误;
c、将H2O(g)从体系中分离,生成物的浓度减小,平衡向正反应方向移动,二者比值变大,故c正确;
d、再充入l mol CH3OH(g),反应虽然向逆反应方向移动,但反应的比增加的少,二者比值增大,故d正确.
故答案为:cd.

点评:
本题考点: 物质的量或浓度随时间的变化曲线.

考点点评: 本题考查化学平衡的有关计算,本题难度不大,做题时注意平衡常数的计算和应用.

1年前

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