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题目
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在体积为1L的两个恒容密闭容器中,分别充入1molCO和1molH2O(g)的混合气体,进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),反应物CO的物质的量在不同温度时物质的量随时间的变化如下表所示,回答下列问题:
答案
核心考点
试题【在体积为1L的两个恒容密闭容器中,分别充入1molCO和1molH2O(g)的混合气体,进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),反】;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
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0min10min20min30min40min50min
830℃1mol0.8mol0.65mol0.55mol0.5mol0.5mol
1100℃1mol0.75mol0.6mol0.6mol0.6mol0.6mol
(1)v(CO)=
△n
V
△t
=
(1-0.5)mol
1L
40min
=0.025mol/(L.min),反应方程式中一氧化碳和二氧化碳的计量数相等,所以其反应速率相等,则二氧化碳的反应速率是0.025mol/(L.min),
一氧化碳的转化率=
反应的CO的物质的量
反应初始时CO的总的物质的量
×100%
=
(1-0.5)mol
1mol
×100%
=50%,
故答案为:0.025mol/(L.min);50%;
(2)反应达到平衡状态时,C(CO)=
0.6mol
1L
=0.6mol/L,则一氧化碳反应的物质的量浓度是0.4mol/L,氢气、一氧化碳、二氧化碳和水反应的物质的量浓度相等,所以氢气和二氧化碳的物质的量浓度是0.4mol/L,水的物质的量浓度是0.6mol/L,则K=
C(CO).C(H2O)
C(H2).C(CO2)
=
0.6mol/L×0.6mol/L
0.4mol/L×0.4mol/L
=
9
4
=0.44,
升高温度,一氧化碳的平衡物质的量增大,则平衡向逆反应方向移动,正反应是放热反应,
故答案为:
9
4
(或0.44);放热;
(3)(a)该反应是反应前后气体体积不变的化学反应,所以无论反应是否达到平衡状态,容器中压强始终不变,所以不能据此判断平衡状态,故错误;
(b)反应达到平衡状态时,反应体系中各物质的物质的量浓度不变,所以混合气体中c(CO)不变能作为平衡状态的判断依据,故正确;
(c)v(H2)=v(H2O)时,反应达到平衡状态,故正确;
(d)无论反应是否达到平衡状态,c(CO2)与c(CO)都有可能相等,与反应初始浓度和转化率有关,所以不能作为判断平衡状态的依据,故错误;
故选bc;
(4)1100℃时达到平衡后,若向容器中再充入2molCO和2molH2O(g),反应物浓度增大平衡向正反应方向移动,
该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,压强对平衡无影响,所以再达到平衡时,H2百分含量不变,
故答案为:向正反应方向;不变;
(5)反应开始时,一氧化碳的浓度为0,氢气的浓度是
1mol
2L
=0.5mol/L,随着反应的进行,氢气的浓度逐渐减小,一氧化碳的浓度逐渐增大,当60min时,一氧化碳和氢气的浓度相等,反应达到平衡状态,其图象为
故答案为:
将4molA气体和2molB气体在2L的密闭容器内混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol•L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol•L-1•s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol•L-1•s-1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol•L-1
其中正确的是(  )
A.①③B.①④C.②③D.③④
一定条件下进行反应A(g)⇌B(g)+xC(g),反应开始时容器中只含有A,其相对分子质量为32,平衡时混合气体的平均相对分子质量为20,此时A的转化率为30%,则x的值为(  )
A.1B.2C.3D.4
发展低碳经济,构建低碳社会.科学家们提出利用以工业废气中的CO2为原料,以CuO与ZnO混合物为催化剂,其反应为:CO2+3H2⇌CH3OH+H2O.
(1)某温度下,在体积为lL的密闭容器中充入lmolCO2和4molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如(Ⅰ)图所示.从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=______;氢气的转化率为______.
(2)常温常压下已知下列反应的能量变化如(Ⅱ)图所示:

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:______,该反应的△S______0(填“>”或“<”或“=”);反应达到平衡后,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有______(填序号).
A.缩小反应器体积B.升高温度C.恒容条件下通入CO2D.使用合适的催化剂
(3)在实际生产中发现,随着甲醇的生成,还伴随有少量CO等副产物出现,且CO2的转化率、甲醇和CO的含量还受气体混合物在反应锅炉内的流动速率、催化剂CuO的质量分数影响.通过实验分别得到如图Ⅲ、Ⅳ.
①由图(Ⅲ)得,生产甲醇的气体最佳流动速率为______L•h-1
②已知当催化剂中没有CuO,只有单组份ZnO时,反应速率最大.说明为什么不选择单组份ZnO的原______,根据图(Ⅳ)判断,催化剂CuO的质量分数最好为______%.
氮是大气中含量最多的气体,研究氮及其化合物对人类有重要的意义.
(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2⇌2NH3△H=-92.4kJ/mol
①将一定量的N2(g)和H2(g)放入1L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下达到平衡,平衡时测得N2为0.1mol,H2为0.3mol,NH3为0.1mol.该条件下H2的转化率为______.此温度下该反应的平衡常数K=______
②欲提高H2的转化率,下列措施可行的是______.
a.向容器中按原比例再充入原料气
b.向容器中再充入惰性气体
c.改变反应的催化剂
d.液化生成物分离出氨
(2)在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)△H<0体系中,各成分浓度随时间的变化如图1所示:
①用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=______.
②能说明该反应已经达到平衡状态的是______.
a.v(NO2)=2v(O2
b.容器内压强保持不变
c.v(NO)=2v(O2
d.容器内的密度保持不变
③为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______.
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
(3)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体
4CO(g)+2NO2(g)⇌4CO2(g)+N2(g)△H=-1200kJ•mol-1对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,图2中图象(甲、乙、丙)正确的是______(填代号)
在一固定容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB,保持温度为30℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:2A(g)+3B(g)⇌3C(g),2分钟达到平衡,生成1.5molC,此时,平衡混合气中C的体积分数为ω1;若将温度升高到70℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为2.1mol,体积分数为ω2,请回答下列问题,
(1)该反应在30℃时平衡常数K1=______,焓变△H______0(填“>”、“<”或“=”).
(2)该反应在30℃时平衡混合气中C的体积分数为ω1=______;从反应开始到达到化学平衡状态时v(A)=______mol/(L•min)
(3)该反应在70℃时平衡常数为K2,则K1______K2(填“>”、“=”或“<”)
(4)70℃时,若保持温度不变,在2L的密闭容器中加入4molA和6molB,当反应重新达到平衡时,C的体积分数为ω3,则ω3______ω2(填“>”、“<”或“=”).
(5)可以判断2A(g)+3B(g)⇌3C(g)反应已经达到平衡的是______
A.2v(B)=3v(A)
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
E.n(A):n(B):n(C)=2:3:3.