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【題目】工業(yè)上還可在恒容密閉容器中采用下列反應合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是
A.2v(H2)(逆)=v(CO)(正)
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均相對分子質量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
E.容器內CO、H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1
(2)在一定溫度下,若將4a mol H2和2amol CO放入2L的密閉容器中,充分反應后測得CO的轉化率為50%,則該反應的平衡常數(shù)為 . 若此時再向該容器中投入a mol CO、2amol H2和amol CH3OH,判斷平衡移動的方向是(“正向移動”“逆向移動”或“不移動”);與原平衡相比,CO的物質的量濃度(填“增大”、“不變”或“減小”).

【答案】
(1)CD
(2) ;正向移動;增大
【解析】解:(1)A.當v(H2)(逆)=2v(CO)(正)時,該反應達到平衡狀態(tài),則2v(H2)(逆)=v(CO)(正)時該反應沒有達到平衡狀態(tài),故錯誤;

B.無論反應是否達到平衡狀態(tài),反應前后氣體質量不變、容器體積不變,則混合氣體的密度始終不變,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;

C.反應前后氣體物質的量減小、混合氣體質量不變,則混合氣體的平均相對分子質量增大,當混合氣體平均相對分子質量不變時,正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),故正確;

D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化時,正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),故正確;

E.容器內CO、H2、CH3OH的濃度之比為1:2:1時,該反應不一定達到平衡狀態(tài),與反應初始濃度及轉化率有關,故錯誤;

故選CD;(2)反應開始時c(H2)= =2amol/L、c(CO)= =amol/L,充分反應后測得CO的轉化率為50%,則參加反應的c(CO)=amol/L×50%=0.5amol/L,

該反應

CO(g)+

2H2(g)

CH3OH(g)

起始(mol/L)

a

2a

0

轉化(mol/L)

0.5a

a

0.5a

平衡(mol/L)

0.5a

a

0.5a

化學平衡常數(shù)K= = = ;

若此時再向該容器中投入a mol CO、2amol H2和amol CH3OH,若此時再向該容器中投入a mol CO、2a mol H2和a mol CH3OH,濃度為c(CO)=0.5amol/L+0.5amol/L=amol/L,c(H2)=amol/L+amol/L=2amol/L,c(CH3OH)=0.5amol/L+0.5amol/L=amol/L,濃度商Q= = ,所以平衡正向移動,平衡時CO濃度增大,

所以答案是: ;正向移動;增大.

【考點精析】根據(jù)題目的已知條件,利用化學平衡狀態(tài)的判斷和化學平衡的計算的相關知識可以得到問題的答案,需要掌握狀態(tài)判斷:①v(B)=v(B)②v(C):v(D)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,壓強恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內某物質內化學鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等;反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%;產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%.

練習冊系列答案
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A.①②B.①②③C.④⑤D.①④⑤

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(1)兩套方案都有各自的優(yōu)點,請簡述裝置甲中的優(yōu)點:

①中的分液漏斗的作用是__________________________________________;

②中用熱水浴加熱的目的是_______________________________________;

②中的斜、長導管的作用是____________________________________。

(2)裝置甲中d試管收集到的液體是_______;裝置乙中d試管收集到的液體是_____。

(3)集中兩套方案的優(yōu)點,組成一套比較合理完善的實驗裝置,可按氣流由左至右的順序表示為______________(例如甲①,乙②)。

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A. HI、H2、I2濃度之比為2:11時,說明該反應達平衡

B. c(HI)0.07mol/L降到0.05mol/L所需的反應時間小于10s

C. 升高溫度正反應速率加快,逆反應速率減慢

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完成下列填空:

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(2)步驟③對應反應的離子方程式為______________________________________________。

(3)步驟④中煮沸的作用是__________________________________________。

(4)步驟⑦可用淀粉作為滴定終點的指示劑,達到滴定終點時的現(xiàn)象是_________________。若滴定過程中有空氣進入,則測定結果_______。(選填“偏高”、“偏低”或“無影響”

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