题目
题型:不详难度:来源:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol
某种反应物和生成物的浓度随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)Y的化学式是 。
(2)反应进行到3min时, v正 v逆(填“>”或“<”、“=”)。反应前3min,H2的平均反应速率v(H2)= mol·L-1·min-1。
(3)不能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
A.容器内各气体的体积比保持不变 | B.混合气体密度不变 |
C.3v逆(CH3OH) =v正(H2) | D.H2转化率为75% |
(5)上述温度下,反应CH3OH (g) + H2O(g)CO2(g) + 3H2(g)的平衡常数K= (计算结果保留2位小数)。
答案
解析
试题分析:(1)由图像可知生成物X的浓度变化是0.75mol/L,反应物Y的浓度变化也是0.75mol/L。根据反应方程式可知CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol,无论是哪种生成物,方程式的系数都是1,其改变量与反应物相同。则根据反应时各物质的关系可知只能是方程式中的系数为1的物质。因此Y的化学式是CO2。(2)反应进行到10min时得到化学平衡。所以在进行到3min时, v正> v逆,反应正向进行。反应前3min,V(CO2)=0.5mol/L÷3min=1/6mol/(L·min)。由于V(H2) =3V(CO2)=3×1/6mol/(L·min)= 0.5 mol/(L·min)。 (3)A.容器内各气体的体积比保持不变,则任何组分的物质的量不变,物质的量浓度不变,反应达到平衡。正确。B.由于反应是在一恒温、恒容密闭容器中进行。无论反应是否发生,也无论反应进行到哪种程度,由于容器的容积不变、物质的质量不变,所以混合气体密度不变。错误。C.在任何时刻都存在速率关系:3v正(CH3OH) =v正(H2),而3v逆(CH3OH) =v正(H2)。则v正(CH3OH)= v逆(CH3OH)。即用同一物质表示的反应速率V正=V逆。因此反应达到了平衡状态。正确。D.由图像可知:达到平衡状态时c(CO2)=0.25mol/L,改变了0.75mol/L.由于n(CO2):n(H2)=1:3,所以H2改变的浓度3×0.75mol/L,H2的起始浓度3mol/L.所以H2转化率为(3×0.75mol/L ÷3)×100%=75%。正确。因此不能判断该反应达到化学平衡状态的依据的选项是B。(4)上述反应达到平衡后,往容器中同时加入1molCO2和1mol H2O(g),由于增大了反应物的浓度,所以此时平衡将向右移动。(5)上述温度下,反应CH3OH (g) + H2O(g)CO2(g) + 3H2(g)的平衡常数.解得K=0.19。
核心考点
试题【在一恒温、恒容密闭容器中充入1mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=-49.】;主要考察你对化学反应速率等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.0.06mol/(L·s) B.0.12mol/(L·s)
C.0.6mol/(L·s) D.1.2mol/(L·s)
(1)该反应的化学方程式为:
(2)反应开始至2min,用X表示的平均反应速率为:
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是 (填字母)
A.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B.单位时间内每消耗3mol X,同时生成2mol Z
C.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
(4)在密闭容器里,通入a mol X(g)和b mol Y(g),发生反应X(g)+ Y(g)=2Z(g),当改变下列条件时,反应速率会发生什么变化(选填“增大”、“ 减小” 或“不变”)
① 降低温度:
②保持容器的体积不变,增加X(g)的物质的量:
③ 增大容器的体积:
A.x=2,反应开始2 min内v(B)=0.1 mol·L-1·min-1
B.t1时是降温,平衡逆向移动
C.t2时改变的条件可能是增大c(C),平衡时B的物质的量分数增大
D.t3时可能是减小压强,平衡不移动;t4时可能是使用催化剂,c(B)不变
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
容积 | 0.5 L | 0.5 L | 1.0 L |
温度/℃ | T1 | T2 | T3 |
反应物起始量 | 1.5 mol A 0.5 mol B | 1.5 mol A 0.5 mol B | 6.0 mol A 2.0 mol B |
下列说法正确的是( )
A.10 min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.025 mol·L-1·min-1
B.由图可知:T1<T2,且该反应为吸热反应
C.x=1,若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动
D.T1℃,起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B,平衡时A的转化率为25%
A.从反应开始到平衡过程中,用C来表示该反应的平均速率为0.005 mol·L-1·min-1 |
B.达平衡时压强变为原来的7/6 |
C.此温度下该反应的平衡常数为0.012 5 |
D.若保持温度和体积不变,向平衡体系中再加入0.2 mol C(s)和0.3 mol H2O(g),重新达到平衡后,H2O的转化率等于16.7% |
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