题目
题型:不详难度:来源:
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ•mo1-1
①该反应在高温下______自发进行(填“能”或“不能”)
②恒温下,在容积不变的密闭容器中,进行如上可逆反应.一段时间后,下列物理量不发生变化时,能表明该反应已达到平衡状态的是:______.
Ⅰ混合气体的密度;Ⅱ容器内气体的压强;Ⅲ混合气体的总物质的量,ⅣCO物质的量浓度
A.只有Ⅳ.
B只有Ⅰ和Ⅳ
C.只有Ⅱ和Ⅲ
D.只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤气再进一步反应可制取氢气.反应为H2O(g)+CO(g)⇌H2(g)+CO2(g),某温度下该反应的平衡常数K=4/9.该温度下在甲、乙、丙三个恒温密闭容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度下表所示.下列判断不正确的是______
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 | |||||||||||||||||||
c(H2)/mo1/L | 0.010 | 0.020 | 0.020 | |||||||||||||||||||
c(CO2)/moI/L | 0.010 | 0.010 | 0.020 | |||||||||||||||||||
(1)该反应为熵增大,焓增大的反应,由△G=△H-T△S,△G<0反应可自发进行,可知该反应在高温时可以自发进行,常温下难以自发进行,故答案为:①能; ②Ⅰ由于有固体参加反应,当混合气体的密度不变时,气体的质量不变,说明达到平衡状态; Ⅱ反应前后气体的体积不等,当容器内气体的压强不变时说明达到平衡状态; Ⅲ反应前后气体的体积不等,混合气体的总物质的量不变,说明达到平衡状态; ⅣCO物质的量浓度不变,说明达到平衡状态,则Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都可说明达到平衡状态, 故答案为:D; (2)A.丙中浓度最大,甲中浓度最小,浓度越大,反应速率越大,则反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应最慢,故A正确; B. 以甲计算: H2O(g)+CO(g)⇌H2(g)+CO2(g) 起始:0 0 0.010 0.010 转化:x x x x 平衡:x x 0.01-x 0.01-x 则
x=0.006,则平衡时甲中的H2的转化率均是
C.由B计算可知,平衡时,丙中的c(CO2)是甲中的2倍,应为2×(0.01-0.006)mol/L=0.008mol/L,故C错误; D.乙与甲相比较,相当于在甲的基础上通入H2,则平衡向逆反应方向移动,平衡时,乙中的CO2的转化率大于60%,故D正确. 故答案为:C; (3)①反应物总能量大于生成物总能量,该反应的正反应放热,则 A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡混合物中c(CH3OH)减小,故A错误; B.冲入He(g)使体系压强增大,但反应物的浓度不变,平衡不移动,故B错误; C.将H2O(g)从体系中分离出来,生成物浓度减小,则平衡向正反应方向移动,平衡混合物中c(CH3OH))增大,故C正确; D.再冲入1mo1CO2和3mo1H2,相当于在原来基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡混合物中c(CH3OH))增大,故D正确. 故答案为:CD; ②在温度T1时,当反应达到平衡时,测得n(H2)=2.4mo1,则平衡时n(CO2)=1mol-
(4)①甲醇和氢气的燃烧热书写其热化学方程式分别为: ①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l),△H1=-1451kJ/mol; ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),△H2=-571.6KJ/mol, 根据盖斯定律,反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l) 可以看成是方程式
故答案为:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l),△H=-131.9KJ/mol; ②该反应消耗二氧化碳,可降低温室效应,生成甲醇,可弥补资源短缺,故答案为:可降低温室效应和弥补资源短缺; ③该反应是一个焓增、熵减的反应,则△G=△H-T△S>0,不能自发进行, 故答案为:不可行,该反应是一个焓增、熵减的反应,所以不能自发进行. | ||||||||||||||||||||||
如表所示的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量
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