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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷90
工业上在恒容密闭容器中用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=akJ/mol下,表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(Kc)。
温度250℃300℃350℃
K2.00.270.012

(1)写出该反应的压强平衡常数的表达式Kp______
(2)判断该反应达到平衡状态的依据有_________
A.消耗CH3OH的速率与消耗CO的速率相等   B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变                                   D.容器内气压不变
(3)根据上表数据,要同时提高CO的平衡转化率和反应速率,可采取的措施是______
A.升温             B.充入H2             C.分离出甲醇             D.加入催化剂
(4)250℃时,将2 mol CO和一定量的H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol·L1,则以H2表示的反应速率v(H2)=_____。平衡后再向容器中加入0.1 mol CO和 0.4 mol CH3OH,则此时v___v(填“>”、“<”或“=”)。
(5)CO还可以用做燃料电池的燃料。若电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混和气为正极助燃气,电池在650 ℃下工作时,其正极反应式:O2 + 2CO2 + 4e-=2CO32-,则负极反应式为:________
19-20高二上·黑龙江哈尔滨·期中
知识点:化学平衡的移动及其影响因素化学平衡状态的判断方法化学平衡常数的概念及表达方式原电池电极反应式书写 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
a. 判断反应达到平衡状态的依据是_____
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
b. 如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012

①由表中数据判断该反应的ΔH___________(填">" "="或"<")0;
②某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为___________,此时的温度为___________
c. 要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____
A.升温                            B.加入催化剂
C.增加CO的浓度             D.加入H2加压
E.加入惰性气体加压        F.分离出甲醇
d. 一定条件下,CO和H2在催化剂的作用下生成5mol CH3OH的能量变化为454kJ。在该温度时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
反应物投入量1mol CO 2mol H21mol CH3OH2mol CH3OH
平衡时数据CH3OH的浓度(mol/L)c1c2c3
反应的能量变化(kJ)abc
体系压强(Pa)p1P2p3
反应物转化率α1α2α3

下列说法正确的是_____
A.2c1c3
B.a+b<90.8
C.2p2p3
D.α1+α3<1
甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇:2H2(g) + CO(g) CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是___________(填序号)。
a. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
b. 混合气体的密度不变
c. 混合气体的平均相对分子质量不变
d. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度250℃300℃350℃
K2.0410.2700.012

①该反应的平衡常数表达式K=_____________,△H_________0(填“>”、“<”或“=”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____________(填序号)。
a.升温                              
b.加入催化剂
c.增加CO的浓度             
d.加入H2加压
e.加入惰性气体加压          
f.分离出甲醇
③300℃时,将容器的容积压缩到原来的1/2,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是_____(填字母)。
A.c(H2)减少 B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加 D.重新平衡时c(H2)/ c(CH3OH)减小
④某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应10min后,达到平衡时测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为__________,此时的温度为________。以CH3OH表示该过程的反应速率v(CH3OH)=_________mol /(L · min)。
(3)下图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A____C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A_____C,由状态B到状态A,可采用______的方法(填“升温”或“降温”)。

(4)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH =-a kJ·mol1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH =-b kJ·mol1
③H2O(g)= H2O(l) ΔH=-c kJ·mol1
则,CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+2H2O(l) ΔH=______kJ·mol1
工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250°C
300°C
350°C
K
2.041
0.270
0.012

①由表中数据判断△H            0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为                  ,此时的温度为            
(2)在100℃压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K=                     (用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡                       (向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数                  。(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是               
A.升温 B.加入催化剂 C.增加CO的浓度 D.恒容充入H2
E.恒压充入惰性气体          F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)                    
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器



反应物投入量
1molCO、2moL H2
1molCH3OH
2molCH3OH
平衡
时的
数据
CH3OH浓度(mol/L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
akJ
bkJ
ckJ
体系压强(Pa)
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3

请选择正确的序号填空(不定项选择)
①c1、c2、c3的关系表达正确的为           
A.c3>2c1 B.c1<c3<2c1 C.c1=c2
②a、b、c的关系表达正确的为           
A.c<2|△H|               B.a+b=|△H|               C.c=2b   
③p1、p2、p3的关系不正确的为           
A.p1=p2 B.p2<p3<2p2 C.p3>2p2
④α1、α2、α3的关系表达不正确的为           
A.α12 B.α32 C.α12="1"

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