【題目】I. 工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H=-49.0kJmol-1

6mol CO28mol H2充入2 L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下圖所示(實(shí)線)。

(1)b點(diǎn)正反應(yīng)速率 ___________(大于”“等于小于”)逆反應(yīng)速率。

(2)僅改變某一實(shí)驗(yàn)條件再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中所示(虛線)。曲線I對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變是______________, 體積不變再充入3mol CO24mol H2,達(dá)到新的平衡時(shí),CH3OH (g)的體積分?jǐn)?shù) ___________(填增大”“不變減小”)。

(3)若將1mol CO23mol H2充入該容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,假設(shè)溫度不變, 則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為 _________________(用a表示)。

Ⅱ. 工業(yè)上還可在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH

(4)在一定溫度下,若將4amol H22amol CO放入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后測得CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____________。若此時(shí)再向該容器中投入amol CO、2amol H2amol CH3OH,判斷平衡移動的方向是__________(“正向移動”“逆向移動不移動”)。

【答案】大于 升高溫度 增大 (2-a): 2 1/a2 正向移動

【解析】

I.(1)a點(diǎn)反應(yīng)正向進(jìn)行,未達(dá)到平衡狀態(tài),所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,故答案為:大于;0.5;

(2)曲線I反應(yīng)速率增大,但轉(zhuǎn)化的氫氣的物質(zhì)的量少,應(yīng)是升高溫度,因該反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動,不利于氫氣的轉(zhuǎn)化,故曲線I是升高溫度;體積不變再充入3molCO2和4mol H2,容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,平衡與原平衡相比較,應(yīng)該正向移動,所以H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)增大,故答案為:升高溫度;增大;

(3)將1mol CO2和3mol H2充入該容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,根據(jù)題意建立如下三段式:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

初始物質(zhì)的量:1 3 0 0

變化物質(zhì)的量:a 3a a a

平衡物質(zhì)的量:(1—a)(3—3a) a a

初始總物質(zhì)的量n1=4amol,平衡總物質(zhì)的量n2=(4—2a) mol,由容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量比,可得P2:P1= n2:n1=(4—2a) mol :4amol=(2-a): 2,故答案為:(2-a): 2;

Ⅱ.反應(yīng)開始時(shí)c(H2)=2amol/L、c(CO)=amol/L,充分反應(yīng)后測得CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則參加反應(yīng)的c(CO)=amol/L×50%=0.5amol/L,則參加反應(yīng)的c(CO)=amol/L×50%=0.5amol/L,據(jù)此建立三段式如下:

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

開始(mol/L) a 2a 0

反應(yīng)(mol/L)0.5a a 0.5a

平衡(mol/L)0.5a a 0.5a

化學(xué)平衡常數(shù)K=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)= 0.5a/(0.5a×a2)=1/a2,故答案為:1/a2;

若此時(shí)再向該容器中投入amolCO、2amolH2和amolCH3OH,各物質(zhì)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= c(CH3OH)/c(CO)c2(H2)= a/a×(2a) 2=1/4a2<1/a2, ,所以平衡正向移動,平衡時(shí)CO濃度增大,故答案為:正向移動。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高溫下,某反應(yīng)達(dá)平衡,平衡常數(shù)K=。恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減小。下列說法正確的是

A、該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/span>

B、恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小

C、升高溫度,逆反應(yīng)速率減小

D、該反應(yīng)化學(xué)方程式為CO+H2O=CO2+H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某二元酸(H2A)在水中的電離方程式為H2A===HHA,HAHA2(25 ℃時(shí)Ka1.0×102),下列有關(guān)說法中正確的是( )

A. H2A是弱酸

B. 稀釋0.1 mol/L H2A溶液,因電離平衡向右移動而導(dǎo)致c(H)增大

C. 0.1 mol/LH2A溶液中,c(H)0.12 mol/L

D. 0.1 mol/L NaHA溶液中c(H)0.02 mol/L,則0.1 mol/LH2Ac(H)<0.12 mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】依據(jù)事實(shí),寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。

(1)SiH4是一種無色氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2和液態(tài)H2O。已知室溫下2 g SiH4自燃放出熱量89.2 kJ。SiH4自燃的熱化學(xué)方程式為___________________________________________。

(2)25 ℃、101 kPa下,一定質(zhì)量的無水乙醇完全燃燒時(shí)放出熱量Q kJ,其燃燒生成的CO2用過量飽和石灰水吸收可得100 g CaCO3沉淀,則乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為__________________________________。

(3)比較下列各組熱化學(xué)方程式中ΔH的大小關(guān)系。

4Al(s)+3O2(g) = 2Al2O3(s) ΔH1

4Fe(s)+3O2(g) = 2Fe2O3(s) ΔH2

ΔH1______ΔH2

(4)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=- 221 kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJ/mol

N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH= +181 kJ/mol

若某反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=[c(N2)·c2(CO2)]/[c2(CO)·c2(NO)],請寫出此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:_________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組混合物中,不能混溶的是( )

A. 酒精和水B. 汽油和煤油C. 硝基苯和水D. 乙醇和乙醛

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)呈淡黃色,可用作曬制藍(lán)圖。某實(shí)驗(yàn)小組對其進(jìn)行了一系列探究。

I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產(chǎn)物的探究

(1)氣體產(chǎn)物成分的探究。小組成員采用如下裝置可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

E中盛裝堿石灰的儀器名稱為_________。

②按照氣流從左到右的方向,上述裝置的接口順序?yàn)?/span>a→g→f→_____尾氣處理裝置(儀器可重復(fù)使用)

③實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為__________________。

④實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____________。

(2)小組成員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明了A中分解后的固體成分為FeO,則草酸亞鐵晶體分解的化學(xué)方程式為____________________。

(3)曬制藍(lán)圖時(shí),以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

.草酸亞鐵晶體樣品純度的測定

工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質(zhì),測定其純度的步驟如下:

步驟1:稱取mg草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀HSO4中,配成250mL溶液;

步驟2:取上述溶液25.00mL,用 cmol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V1mL;

步驟3:向反應(yīng)后溶液中加入適量鋅粉,充分反應(yīng)后,加入適量稀H2SO4,再用 cmol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液V2mL。

(4)步驟2中滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為______________;步驟3中加入鋅粉的目的為_______。

(5)草酸亞鐵晶體樣品的純度為________;若步驟1配制溶液時(shí)部分Fe2+被氧化變質(zhì),則測定結(jié)果將____(偏高、偏低不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)中屬于加成反應(yīng)的是( )

A. 乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色B. 乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)

C. 苯與濃硝酸和濃硫酸的混合液加熱反應(yīng)D. 在苯中滴入溴水,溴水層變無色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于鈉的敘述中,正確的是

A.金屬鈉著火時(shí),可立即用沾水的毛巾覆蓋出B.鈉在空氣中長時(shí)間放置,最終變?yōu)?/span>NaOH

C.鈉在空氣中燃燒時(shí),生成淡黃色固體D.取用一小塊鈉后,剩余的鈉放到垃圾桶

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在1100℃,一定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) △H=a kJ/mol(a >0),下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( )

A. 若生成1 mol Fe,則吸收的熱量小于a kJ

B. 若升高溫度,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率加快,則化學(xué)平衡正向移動

C. 若增大壓強(qiáng)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行

D. 若容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化,則可以判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

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