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题目
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工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
答案
解析
核心考点
试题【工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______】;主要考察你对化学平衡状态的判断等知识点的理解。[详细]
举一反三
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温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012
容器
反应物投入量1molCO、2molH21molCH3OH2molCH3OH
平衡时数据CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3
反应的能量变化akJbkJckJ
体系压强(Pa)p1p2p3
反应物转化率α1α2α3
(1)A.无论是否达到平衡状态,生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等,故A错误;
B.无论是否达到平衡状态,气体的质量不变,容器的体积不变,则混合气体的密度不变,故B错误;
C.随反应进行,气体的总的物质的量减小,混合混合气体的总质量不变,平均相对分子质量增大,混合气体的相对平均分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故D正确.
故答案为:CD;
(2)①温度升高,K减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故答案为:<;
 ②达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则转化的CO的物质的量为2.0mol-0.2mol/L×1L=1.6mol,
所以CO的转化率为
1.6mol
2mol
×100%=80%,则:
            CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始(mol/L):1      3          0
变化(mol/L):0.8   1.6          0.8
平衡(mol/L):0.2   1.4          0.8
所以:k=
0.8
0.2×1.42
=2.04,温度应为250℃,
故答案为:80%;250℃;
(3)a.升温,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率的减小,故a错误;
b.加入催化剂,平衡不移动,转化率不变,故b错误;
c.增加CO的浓度,CO的转化率的减小,故c错误;
d.恒容充入H2,平衡向正反应方向移动,转化率增大,故d正确;
e.恒压充入惰性气体,平衡不移动,转化率不变,故e错误;
f.分离出甲醇,平衡向正反应方向移动,转化率增大,故f正确.
故答案为:df;
(4)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的能量变化为
454kJ
5
=90.8kJ,甲、乙平衡状态相同,令平衡时甲醇为nmol,对于甲容器,a=90.8n,等于乙容器b=90.8(1-n),故a+b=90.8,故B错误;
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α12=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1,故D正确,
故答案为:D.
在容积为1L的密闭容器中,进行如下反应:
A(g)+2B(g)⇌C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图.
请回答下列问题:
(1)700℃时,0~5min内,以B表示的平均反应速率为______.
(2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是______.
A.容器中压强不变           B.混合气体中c(A)不变
C.v(B)=2v(D)       D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0mol A和2.2mol B,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=______,该反应为______反应(填“吸热”或“放热”).
(4)800℃时,某时刻测得体系中物质的量浓度如下:c(A)=0.06mol/L,c(B)=0.50mol/L,c(C)=0.20mol/L,c(D)=0.018mol/L,则此时该反应______(填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”).魔方格
下列措施或事实不能用勒沙特列原理解释的是(  )
A.滴加酚酞的氨水中加入氯化铵固体后红色变浅
B.棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅(已知:2NO2 (g)⇌N2O4 (g))
C.煅烧粉碎的硫铁矿利于SO2的生成
D.工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高SO2的利用率
在一定体积的密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g);其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
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t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示.
(1)一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是______(选填编号).
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变    b.单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变             d.容器中气体压强不再改变
(2)温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH3OCH3的产率将______(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均式量将______.
(3)一定温度和压强下,往体积为20L的容器中通入一定物质的量的H2与CO2,达到平衡时,容器中含有0.1mol二甲醚.计算H2的平均反应速率:______(用字母表示所缺少的物理量并指明其含义).
(4)工业上为提高CO2的转化率,采取方法可以是______(选填编号).
a.使用高效催化剂        b.增大体系压强
c.及时除去生成的H2O     d.增加原料气中CO2的比例.魔方格
可逆反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是(  )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2:2:1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦C.①③④⑤D.全部