T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
分析 (1)根據v=$\frac{△c}{△t}$計算;根據平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積計算;
(2)要使n(CH3OH)/n(CO2)增大,應使平衡向正反應方向移動;
(3)t5時刻正逆反應速率都增大,且平衡正向進行,依據選項分析說明改變的條件可能是升高溫度或增大壓強;
(4)反應達到平衡后,若向反應體系再加入CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol,Qc中分母變化大,所以Qc<K,平衡正向移動;
(5)a.CO的物質的量不再發生變化,說明達平衡狀態;
b.混合氣體的密度一直不發生變化,不一 定是平衡狀態;
c.v正(CO2)=$\frac{1}{2}$v正(H2)=2v逆(H2),所以不是平衡狀態;
d.混合氣體壓強不再發生變化,說明物質的量不變,達平衡狀態;
e.單位時間內生成n mol CH4的同時消耗2nmolH2都反映的量逆向,未體現正與逆的關系;
(6)增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動;
(7)若將上述容器改為恒壓容器(反應前體積相同),起始時通入物質的量均為0.1mol的CH4與CO2,相當在原來的基礎上增大壓強,平衡逆向移動;
(8)已知①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1,②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H2,據蓋斯定律,①-②得:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=△H1-△H2;所以K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$;K1隨溫度的升高而增大,K2隨溫度升高而減小,則K隨溫度升高而增大,說明正反應吸熱.
解答 解:(1)利用三段式解題法計算
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),
開始(mol/L):1 3 0 0
變化(mol/L):0.75 2.25 0.75 0.75
平衡(mol/L):0.25 0.75 0.75 0.75
前3min內,氫氣的平均反應速率v(H2)=$\frac{3×0.5mol/L}{3min}$=0.5 mol•L-1•min-1,
平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積,則k=$\frac{c(C{H}_{3}OH)c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2}){c}^{3}({H}_{2})}$=$\frac{0.75×0.75}{0.25×0.7{5}^{3}}$=5.33,
故答案為:0.5;5.33 L2•mol-2;
(2)要使n(CH3OH)/n(CO2)增大,應使平衡向正反應方向移動,
A.因正反應放熱,升高溫度平衡向逆反應方向移動,則n(CH3OH)/n(CO2)減小,故A錯誤;
B.充入惰性氣體使體系壓強增大,但對反應物質來說,濃度沒有變化,平衡不移動,n(CH3OH)/n(CO2)不變,故B錯誤;
C.將H2O(g)從體系中分離,平衡向正反應方法移動,n(CH3OH)/n(CO2)增大,故C正確;
D.再充入1mol H2,平衡向正反應方向移動,則n(CH3OH)/n(CO2)增大,故D正確.
故答案為:CD;
(3)t5~t6階段平衡正向進行,改變的是溫度,升溫平衡逆向進行如果增大壓強,平衡正向移動,故選D;
(4)反應達到平衡后,若向反應體系再加入CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)各1mol,Qc中分母變化大,所以Qc<K,平衡正向移動,故答案為:正向;
(5)a.CO的物質的量不再發生變化,說明達平衡狀態,故正確;
b.混合氣體的密度一直不發生變化,不一 定是平衡狀態,故錯誤;
c.v正(CO2)=$\frac{1}{2}$v正(H2)=2v逆(H2),所以不是平衡狀態,故錯誤;
d.混合氣體壓強不再發生變化,說明物質的量不變,達平衡狀態,故正確;
e.單位時間內生成n mol CH4的同時消耗2nmolH2都反映的量逆向,未體現正與逆的關系,故錯誤;故選:ad;
(6)壓強增大,平衡向逆反應方向移動,甲烷的轉化率變小,故P4>P3>P2>P1,故答案為:P4>P3>P2>P1;
(7)若將上述容器改為恒壓容器(反應前體積相同),起始時通入物質的量均為0.1mol的CH4與CO2,相當在原來的基礎上增大壓強,平衡逆向移動,放出的熱量應減小,故答案為:<;
(8)已知①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H1,②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H2,據蓋斯定律,①-②得:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=△H1-△H2;所以K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$;K1隨溫度的升高而增大,K2隨溫度升高而減小,則K隨溫度升高而增大,說明正反應吸熱,故答案為:吸.
點評 本題考查了平衡受溫度、壓強的影響而移動的問題和平衡狀態的判斷,注意看準圖象是解題的關鍵,難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 過濾得到的沉淀可能是FeS | |
B. | 與a極相連的電極反應式為Fe2+-e-═Fe3+ | |
C. | 可以用Fe與外接電源的a極相連 | |
D. | 若有0.1mol電子發生轉移,則一定能得到1.12LH2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | Na、Mg、Cu、Ag | B. | K、Al、Zn、Fe | C. | Na、Zn、Fe、Cu | D. | Cu、Ag、Fe、Na |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 鉛蓄電池放電時的負極和充電時的陽極均發生還原反應 | |
B. | 鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比受損前更容易生銹 | |
C. | N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,其他條件不變時升高溫度,反應速率v(H2)和氫氣的平衡轉化率均增大 | |
D. | 純堿溶于熱水中去污效果增強,說明純堿的水解是放熱反應 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | x+y<z | B. | 平衡向正反應方向移動 | ||
C. | B的轉化率降低 | D. | C的產率不變 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 密閉、低溫是存放氨水的必要條件 | |
B. | 實驗室常用排飽和食鹽水法收集氯氣 | |
C. | 硫酸工業生產中,使用過量空氣以提高SO2的利用率 | |
D. | 合成氨反應采用催化劑以提高氨氣的生產效率 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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