题目
题型:不详难度:来源:
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(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则ΔH 0,△S 0(填“<,>或=”)。
(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
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①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1 ,CO的转化率为 。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K= 。
③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将 。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是 。
A.压缩容器体积 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2
(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
答案
②K=
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(3)
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解析
试题分析:(1)根据△G=△H-T·△S可知,只要△G小于0,反应就是自发的。反应CO(g)+2H2(g)
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(2)①根据图像可知,反应进行到2min时达到平衡状态,此时甲醇的浓度是0.02mol/L,则根据方程式可知消耗氢气的浓度是0.04mol/L,所以在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为0.04mol/L÷2min=0.02mol/(L1min)。又因为消耗CO的物质的量浓度是0.02mol/L,而CO的起始浓度=0.2mol/L=2L=0.1mol/L,所以CO的转化率=
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②根据①中分析可知,平衡时氢气和CO的浓度分别是0.58mol÷2L-0.04mol/L=0.25mol/L,0.1mol/L-0.02mol/L=0.08mol/L,而甲醇的平衡浓度是0.02mol/L。由于化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以该温度下反应的平衡常数K=
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②300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时浓度商=
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④该反应是体积减小的放热的可逆反应,则A、压缩容器体积压强增大,平衡向正反应方向移动,甲醇的产率增大,A正确;B、将CH3OH(g)从体系中分离,平衡向正反应方向移动,甲醇产率增大,B正确;C.充入He,使体系总压强增大,平衡不移动,甲醇产率不变,C不正确;D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2,平衡向正反应方向移动,甲醇的产率增大,D正确,答案选ABD。
(3)由于该反应是放热反应,所以若其它条件不变,使反应在500℃下进行,反应速率增大,达到平衡的时间减少,但不利于平衡向正反应方向移动,因此甲醇的浓度降低,所以甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图为
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核心考点
试题【能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH(1)已】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.Fe(SCN)3,溶液中加入固体KSCN后颜色变深 |
B.向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氯离子浓度降低 |
C.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 |
D.棕红色NO2。加压后颜色先变深后变浅 |
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A.SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L | B.SO3为0.4mol/L |
C.SO2、S03均为0.15mol/L | D.SO2为0.25mol/L |
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A.两个平衡状态的平衡常数的关系:KⅠ<KⅡ |
B.H2的百分含量相同 |
C.N2的转化率:平衡I<平衡Ⅱ |
D.反应放出的热量:QⅠ=QⅡ<92.3kJ |
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A.0.40mol | B.小于0.20mol | C.0.20mol | D.大于0.20mol,小于0.40mol |
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(l)a、g应满足的关系式为_____________。
(2)若反应从正反应方向开始进行,当g=_________,a有最大值为__________。
(3)若反应从逆反应方向开始进行,当b=_________,a有最小值为_________.
(4)b的取值范围为___________________。
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