原創(chuàng)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中用H2和CO生產(chǎn)燃料甲醇,反應(yīng)方程式為
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).
溫度 250°C 300°C 350°C
K 2.041 0.270 0.012
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H
0(填“>”、“=”或“<“)
②某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為
80%
80%
,此時(shí)的溫度為
250°C
250°C

(2)在100℃壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,容積為V L某密閉容器中a mol CO與 2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則100℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
V2
a2
V2
a2
(用含a、V的代數(shù)式表示并化簡(jiǎn)至最簡(jiǎn)單的形式).此時(shí)保持溫度容積不變,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡
向逆反應(yīng)方向
向逆反應(yīng)方向
(向正反應(yīng)方向、向逆反應(yīng)方向)移動(dòng),再次達(dá)到新平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)
減小
減小
.(減小、增大、不變)
(3)要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是
DF
DF

A.升溫                B.加入催化劑              C.增加CO的濃度
D.恒容充入H2 E.恒壓充入惰性氣體        F.分離出甲醇
(4)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào),下同)
CD
CD

A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(5)300°C,在容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
反應(yīng)物投入量 1molCO、2moL H2 1molCH3OH 2molCH3OH


時(shí)

數(shù)
據(jù)
CH3OH濃度(mol/L) c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 akJ bkJ ckJ
體系壓強(qiáng)(Pa) p1 p2 p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α1 α2 α3
請(qǐng)選擇正確的序號(hào)填空(不定項(xiàng)選擇)
①c1、c2、c3的關(guān)系表達(dá)正確的為
AC
AC

A  c3>2c1      B c1<c3<2c1      C c1=c2
②a、b、c的關(guān)系表達(dá)正確的為
AB
AB

A   c<2|△H|B  a+b=|△H|C  c=2b
③p1、p2、p3的關(guān)系不正確的為
C
C

A  p1=p2      B  p2<p3<2p2       C  p3>2p2
④a1、a2、a3的關(guān)系表達(dá)不正確的為
A
A

A  a1=a2       B a3<a2      C  a1+a2=1.
分析:(1)①根據(jù)溫度升高,K減小,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);
②根據(jù)起始量和平衡量計(jì)算轉(zhuǎn)化率,根據(jù)平衡濃度計(jì)算平衡常數(shù),以此判斷溫度;
(2)根據(jù)平衡常數(shù)的計(jì)算公式計(jì)算,根據(jù)平衡移動(dòng)的影響判斷移動(dòng)方向;
(3)要提高CO的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生改變,由此衍生的一些物理量也不再發(fā)生變化;
(5)從等效平衡和平衡移動(dòng)的角度分析.
解答:解:(1)①溫度升高,K減小,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:<;
 ②達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則轉(zhuǎn)化的CO的物質(zhì)的量為2.0mol-0.2mol/L×1L=1.6mol,
所以CO的轉(zhuǎn)化率為
1.6mol
2.0mol
×100%
=80%,則
       CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始:1mol/L   3mol/L
轉(zhuǎn)化:0.8mol/L  1.6mol/L          0.8mol/L
平衡:0.2mol/L  1.4mol/L          0.8mol/L
所以:k=
0.8mol/L
0.2mol/L×(1.4mol/L)2
=2.041(mol/L)-2,溫度應(yīng)為250℃,
故答案為:80%;250℃;
(2)
           CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始:
a
V
mol/L       
2a
V
mol/L         O
轉(zhuǎn)化:0.5×
a
V
mol/L  
a
V
mol/L         0.5×
a
V
mol/L
平衡:0.5×
a
V
mol/L  
a
V
mol/L          0.5×
a
V
mol/L
k=
V2
a2

再向容器中充入a mol CH3OH(g),生成物濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),再次達(dá)到新平衡時(shí),雖然CO的物質(zhì)的量增多,但比總物質(zhì)的量的增多要小,CO的體積分?jǐn)?shù)反而減小,
故答案為:
V2
a2
;向逆反應(yīng)方向;減;
(3)A.升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率的減小,故A錯(cuò)誤;
B.加入催化劑,平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變,故B錯(cuò)誤;
C.增加CO的濃度,CO的轉(zhuǎn)化率的減小,,故C錯(cuò)誤;
D.恒容充入H2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;
E.恒壓充入惰性氣體,平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變,故E錯(cuò)誤;
F.分離出甲醇,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大,故F正確.
故答案為:DF;
(4)A.無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài),生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等,故A錯(cuò)誤;
B.無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài),氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,則混合氣體的密度不變,故B錯(cuò)誤;
C.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確.
故答案為:CD;
(5)甲乙為等效平衡,則有:c1=c2、a1=a2、a+b=|△H|、p1=p2;
甲丙相比較,相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上壓縮容器體積,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),
則有:c3>2c1、c<2|△H|、p2<p3<2p2、a3<a2,
故答案為:AC;AB;C;A.
點(diǎn)評(píng):本題考查較為綜合,涉及化學(xué)平衡的計(jì)算,平衡狀態(tài)的判斷,平衡常數(shù)的計(jì)算與運(yùn)用以及等效平衡問(wèn)題,題目難度較大,注意(5)題為易錯(cuò)點(diǎn),要準(zhǔn)確理解等下平衡問(wèn)題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:河北省衡水中學(xué)2010-2011學(xué)年高一下學(xué)期期末考試化學(xué)試題 題型:022

(原創(chuàng))工業(yè)上一般在恒容密閉容器中用H2和CO生產(chǎn)燃料甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH

(1)

下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).

①由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH________0(填“>”、“=”或“<“)

②某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2 mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為________,此時(shí)的溫度為________

(2)

在100℃壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下,容積為V L某密閉容器中a mol CO與2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則100℃該反應(yīng)的的平衡常數(shù)K=________(用含a、V的代數(shù)式表示并化簡(jiǎn)至最簡(jiǎn)單的形式).此時(shí)保持溫度容積不變,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡________(向正反應(yīng)方向、向逆反應(yīng)方向)移動(dòng),再次達(dá)到新平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)________.(減小、增大、不變)

(3)

要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________

A.升溫

B.加入催化劑

C.增加CO的濃度

D.恒容充入H2

E.恒壓充入惰性氣體

F.分離出甲醇

(4)

判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是

A.

生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等

B.

混合氣體的密度不變

C.

混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變

D.

CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化

(5)

300℃,在容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:

請(qǐng)選擇正確的序號(hào)填空(不定項(xiàng)選擇)

①c1、c2、c3的關(guān)系表達(dá)正確的為_(kāi)_______

A.c3>2c1

B.c1<c3<2c1

C.c1=c2

②a、b、c的關(guān)系表達(dá)正確的為________

A.c<2|ΔH|

B.a(chǎn)+b=|ΔH|

C.c=2b

③p1、p2、p3的關(guān)系不正確的為________

Ap1=p2

Bp2<p3<2p2

Cp3>2p2

④a1、a2、a3的關(guān)系表達(dá)不正確的為________

Aa1=a2

Ba3<a2

Ca1+a2=1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

原創(chuàng)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中用H2和CO生產(chǎn)燃料甲醇,反應(yīng)方程式為
CO(g)+2H2(g)
精英家教網(wǎng)
CH3OH(g)△H
(1)下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).
溫度 250°C 300°C 350°C
K 2.041 0.270 0.012
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H______0(填“>”、“=”或“<“)
②某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____,此時(shí)的溫度為_(kāi)_____.
(2)在100℃壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,容積為V L某密閉容器中a mol CO與 2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則100℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(用含a、V的代數(shù)式表示并化簡(jiǎn)至最簡(jiǎn)單的形式).此時(shí)保持溫度容積不變,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡______(向正反應(yīng)方向、向逆反應(yīng)方向)移動(dòng),再次達(dá)到新平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)______.(減小、增大、不變)
(3)要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是______.
A.升溫                B.加入催化劑              C.增加CO的濃度
D.恒容充入H2 E.恒壓充入惰性氣體        F.分離出甲醇
(4)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào),下同)______.
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(5)300°C,在容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
反應(yīng)物投入量 1molCO、2moL H2 1molCH3OH 2molCH3OH


時(shí)

數(shù)
據(jù)
CH3OH濃度(mol/L) c1 c2 c3
反應(yīng)的能量變化 akJ bkJ ckJ
體系壓強(qiáng)(Pa) p1 p2 p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 α1 α2 α3
請(qǐng)選擇正確的序號(hào)填空(不定項(xiàng)選擇)
①c1、c2、c3的關(guān)系表達(dá)正確的為_(kāi)_____
A  c3>2c1      B c1<c3<2c1      C c1=c2
②a、b、c的關(guān)系表達(dá)正確的為_(kāi)_____
A   c<2|△H|B  a+b=|△H|C  c=2b
③p1、p2、p3的關(guān)系不正確的為_(kāi)_____
A  p1=p2      B  p2<p3<2p2       C  p3>2p2
④a1、a2、a3的關(guān)系表達(dá)不正確的為_(kāi)_____
A  a1=a2       B a3<a2      C  a1+a2=1.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2010-2011學(xué)年河北省衡水中學(xué)高一(下)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

原創(chuàng)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中用H2和CO生產(chǎn)燃料甲醇,反應(yīng)方程式為
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K).
溫度250°C300°C350°C
K2.0410.2700.012
①由表中數(shù)據(jù)判斷△H______0(填“>”、“=”或“<“)
②某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)=0.2mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____,此時(shí)的溫度為_(kāi)_____.
(2)在100℃壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,容積為V L某密閉容器中a mol CO與 2a mol H2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇,達(dá)平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則100℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(用含a、V的代數(shù)式表示并化簡(jiǎn)至最簡(jiǎn)單的形式).此時(shí)保持溫度容積不變,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡______(向正反應(yīng)方向、向逆反應(yīng)方向)移動(dòng),再次達(dá)到新平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)______.(減小、增大、不變)
(3)要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是______.
A.升溫                B.加入催化劑              C.增加CO的濃度
D.恒容充入H2 E.恒壓充入惰性氣體        F.分離出甲醇
(4)判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào),下同)______.
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等
B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不變
D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(5)300°C,在容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
反應(yīng)物投入量1molCO、2moL H21molCH3OH2molCH3OH


時(shí)

數(shù)
據(jù)
CH3OH濃度(mol/L)c1c2c3
反應(yīng)的能量變化akJbkJckJ
體系壓強(qiáng)(Pa)p1p2p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3
請(qǐng)選擇正確的序號(hào)填空(不定項(xiàng)選擇)
①c1、c2、c3的關(guān)系表達(dá)正確的為_(kāi)_____
A  c3>2c1      B c1<c3<2c1      C c1=c2
②a、b、c的關(guān)系表達(dá)正確的為_(kāi)_____
A   c<2|△H|B  a+b=|△H|C  c=2b
③p1、p2、p3的關(guān)系不正確的為_(kāi)_____
A  p1=p2      B  p2<p3<2p2       C  p3>2p2
④a1、a2、a3的關(guān)系表達(dá)不正確的為_(kāi)_____
A  a1=a2       B a3<a2      C  a1+a2=1.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案