已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol1
(1)現(xiàn)將0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容積為20 L的密閉容器中發(fā)生上述反應,下列說法正確的是__________(填字母序號)。
A.該反應在低溫下能自發(fā)進行
B.當容器內(nèi)CO2氣體體積分數(shù)恒定時,該反應已達平衡狀態(tài)
C.若其他條件不變,實驗測得平衡常數(shù):K(T1)>K(T2),則T1T2
D.現(xiàn)有該反應的X、Y兩種催化劑,X能使正反應速率加快約5×105倍、Y能使逆反應速率加快約8×106倍(其他條件相同),故在生產(chǎn)中應該選擇X為催化劑更合適
(2)該反應進行到45 s時達到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為68.75%。下圖1中的曲線表示該反應在前25 s內(nèi)的反應進程中CO2濃度變化。


①若反應延續(xù)至70 s。請在圖1中用實線畫出25 s至70 s的反應進程曲線。
②某化學興趣小組采用實驗對比法分析改變實驗條件對該反應進程的影響,每次只改變一個條件,并采集反應進程中CO2的濃度變化,在原有反應進程圖像上繪制對應的曲線。實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗
編號
CO2起始
濃度/mol·L1
反應溫
度/℃
反應壓
強/kPa
是否加入
催化劑
A
0.030
150
101

B
0.040
150
101

C
0.040
250
101

 
但是該小組負責繪制圖線的學生未將曲線(虛線)繪制完整(見圖2),也忘記了注明每條曲線所對應改變的條件,請把每個實驗編號與圖2中對應曲線的字母進行連線。
實驗編號      圖2中字母
A          a
B          b
C          c
(1)AC
(2)①

②A—a B—c C—b
(1)由于該反應為熵減的放熱反應,ΔG=ΔHTΔS<0,ΔH<0,ΔS<0,所以該反應在低溫下能夠自發(fā)進行,A正確;由于CO2和H2是按系數(shù)比加入的,所以CO2的體積分數(shù)始終為定值(25%),不能作為達到平衡狀態(tài)的標志,B錯誤;該反應為放熱反應,溫度越高,平衡常數(shù)越小,C正確;催化劑能同等程度地改變正逆反應速率,所以Y催化劑更合適,D錯誤。(2)①達到平衡時
c(CO2)==0.012 5 mol·L1,畫圖時應注意45 s到70 s應為一直線。②由于C中溫度高且使用催化劑,所以該條件下達到平衡所用時間最短,C—b;A、B比較,A中起始濃度為0.030 mol·L1對應a曲線;B中起始濃度為0.040 mol·L1,對應c曲線。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

mA(氣) + nB(氣)pC(氣) + qD(氣)的 C %與時間 t有如圖關系

(1)若E、F表示兩種溫度,則 E____F(填“>”、“<”或“=”),正反應____ 熱。
(2)若E、F表示兩種壓強,則 m + n_____p + q。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在一密閉容器中,反應 aA(g)bB(g)+cC(g) 達平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當達到新的平衡時,A的濃度變?yōu)樵瓉淼?0%,則(   )
A.平衡向正反應方向移動了B.平衡向逆反應方向移動了
C.物質(zhì)B的質(zhì)量分數(shù)減小了D.a(chǎn)>b+c

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

在一個2 L的密閉容器中,加入3 mol A和1 mol B,發(fā)生下述反應:
3A(g)+B(g)??2C(g)+3D(s),5 min達到平衡時,C的濃度為0.6 mol/L。
(1)達到平衡時,A的轉(zhuǎn)化率為       ,此溫度下的平衡常數(shù)K=       。
(2)維持容器的溫度不變,若縮小容器的體積,則平衡將向       (填“正反應方向移動”“逆反應方向移動”或“不移動”)。
(3)維持容器的體積和溫度不變,向密閉容器中加入氦氣,達到新平衡時,B、C的濃度之比       (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)當增加A的濃度,B的轉(zhuǎn)化率       ;若將C分離出來,化學平衡常數(shù)       。(填“增大”、“減小”或“不變”)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

對于某一可逆反應,在不同條件下的平衡狀態(tài)中,正、逆反應速率的關系是(  )

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

NO2和N2O4可相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1 L的恒溫密閉容器中,反應物濃度隨時間變化關系如圖。下列說法中正確的是
A.圖中共有兩條曲線xy,其中曲線y表示NO2濃度隨時間的變化
B.AB、C、D四個點中,表示化學反應處于平衡狀態(tài)的點是BC
C.反應進行至25 min時,曲線發(fā)生變化的原因是加入0.4 mol N2O4
D.若要達到與D相同的狀態(tài),在25 min時還可采取的措施是適當縮小容器體積

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)如下所示:
化學反應
平衡
常數(shù)
溫度/℃
500
700
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.34
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
 
 
 
 
請回答下列問題:
(1)反應②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)據(jù)反應①與②可推導出K1、K2K3之間的關系,則K3=__________(用K1K2表示)。
(3)500 ℃時測得反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v________v(填“>”、“=”或“<”)。
(4)反應①按照相同的物質(zhì)的量投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關系如下圖所示。下列說法正確的是__________(填序號)。

A.溫度:T1T2T3
B.正反應速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D.平均摩爾質(zhì)量:M(a)>M(c),M(b)>M(d)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

在0.5 L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進行如下化學反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH<0,其化學平衡常數(shù)K與溫度T的關系如下表:
T/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
 
請完成下列問題:
(1)試比較K1、K2的大小,K1________K2(填“>”“=”或“<”)
(2)下列各項能作為判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)的是________(填字母編號)
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1∶3∶2
b.v(N2)=3v(H2)
c.容器內(nèi)壓強保持不變
d.混合氣體的密度保持不變
(3)400 ℃時,反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化學平衡常數(shù)K的值為________,當測得NH3和N2、H2的物質(zhì)的量分別為3 mol和2 mol、1 mol時,該反應的v(N2)________v(N2)(填“>”“<”或“=”)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應mX(g)nY(g) ΔH="Q" kJ·mol-1。反應達到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示:
        氣體體積/L
c(Y)/(mol·L-1)   
溫度/℃        
1
2
3
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
 
下列說法正確的是(  )
A.m>n
B.Q<0
C.溫度不變,壓強增大,Y的質(zhì)量分數(shù)減小
D.體積不變,溫度升高,平衡向逆反應方向移動

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