題目列表(包括答案和解析)
一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中有反應:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) (催化劑為Cu2O/ZnO),根據(jù)題意完成下列各題:![]()
(1)反應達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K= ,升高溫度,K值 (填“增大”、“減小”或“不變”);
(2)在500℃,從反應開始到平衡,H2的平均反應速率v(H2)= (用nB、tB表示);
(3)下列描述中能說明上述反應已達平衡的是 ;
a.v(CO)=2v(H2)
b.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
c.容器中氣體的密度不隨時間而變化
d.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
(4)開始向密閉容器中充入0.10 molCO和0.20 molH2,一段時間后達到平衡,測得容器中CH3OH物質(zhì)的量為0.08 mol;若再通入0.10 molCO和0.20 molH2,則平衡 移動 (填“正向”、“逆向”或“不”);若平衡移動,再次達到平衡后, mol<n(CH3OH)< mol。
一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中反應:CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)達到化學平衡狀態(tài)。
(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K=????????????????? ;根據(jù)下圖,升高溫度,K值將??????? (填“增大”、“減小”或“不變”)。
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(2)500℃時,從反應開始到達到化學平衡,以H2的濃度變化表示的化學反應速率是?? (用nB、tB表示)。
(3)判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是?????? (填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
b、混合氣體的密度不再改變
c、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d、v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃時,將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產(chǎn)生的影響是??????? (填字母)。
a、c(H2)減少
b、正反應速率加快,逆反應速率減慢
c、CH3OH 的物質(zhì)的量增加
d、重新平衡時c(H2)/ c(CH3OH)減小
(5)根據(jù)題目有關(guān)信息,請在右下坐標圖中標示出該化學反應過程的能量變化(標明信息)。
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(6)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,該電池中負極上的電極反應式是:2CH3OH–12e-+16OH-= 2CO32-+ 12H2O ,則正極上發(fā)生的電極反應為:?????????????????????????????????????????????? 。
一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中有反應:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) (催化劑為Cu2O/ZnO),根據(jù)題意完成下列各題:
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(1)反應達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K= ,升高溫度,K值 (填“增大”、“減小”或“不變”);
(2)在500℃,從反應開始到平衡,H2的平均反應速率v(H2)= (用nB、tB表示);
(3)下列描述中能說明上述反應已達平衡的是 ;
a.v(CO)=2v(H2)
b.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
c.容器中氣體的密度不隨時間而變化
d.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化
(4)開始向密閉容器中充入0.10 molCO和0.20 molH2,一段時間后達到平衡,測得容器中CH3OH物質(zhì)的量為0.08 mol;若再通入0.10 molCO和0.20 molH2,則平衡 移動 (填“正向”、“逆向”或“不”);若平衡移動,再次達到平衡后, mol<n(CH3OH)< mol。
一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中反應:CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)達到化學平衡狀態(tài)。
(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K= ;根據(jù)下圖,升高溫度,K值將 (填“增大”、“減小”或“不變”)。![]()
(2)500℃時,從反應開始到達到化學平衡,以H2的濃度變化表示的化學反應速率是 (用nB、tB表示)。
(3)判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是 (填字母)。
a、CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化
b、混合氣體的密度不再改變
c、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d、v生成(CH3OH)= v消耗(CO)
(4)300℃時,將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產(chǎn)生的影響是 (填字母)。
a、c(H2)減少
b、正反應速率加快,逆反應速率減慢
c、CH3OH 的物質(zhì)的量增加
d、重新平衡時c(H2)/ c(CH3OH)減小
(5)根據(jù)題目有關(guān)信息,請在右下坐標圖中標示出該化學反應過程的能量變化(標明信息)。![]()
(6)以甲醇、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。已知該燃料電池的總反應式為:2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O,該電池中負極上的電極反應式是:2CH3OH–12e-+16OH-= 2CO32-+ 12H2O ,則正極上發(fā)生的電極反應為: 。
(16分)向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 C和一定量的B三種氣體.一定條件下發(fā)生反應,各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.
請回答下列問題:
(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應速率為 。
(2) t4~t5階段改變的條件為 ,B的起始物質(zhì)的量濃度為 ,各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示:
| t1~t2 | t2~t3 | t3~t4 | t4~t5 | t5~t6 |
| K1 | K2 | K3 | K4 | K5 |
則K1= (保留兩位小數(shù)),
K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為 (用“>”、“<”或“=”連接).
(3) t5~t6階段保持容器內(nèi)溫度不變,若A的物質(zhì)的量共變化了0.01 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式
。
(4)在相同條件下,若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為 .
【解析】(1)化學反應速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。根據(jù)圖像I可知在15min內(nèi)C的濃度變化量是0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,所以速率為
(2)由圖像Ⅱ可知,在t4~t5階段反應速率減小,但平衡不移動,所以改變的條件不可能是溫度和濃度,由于在t3~t4階段為使用催化劑,所以該階段只是降低壓強。這說明改變壓強平衡不移動,因此反應前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應前后體積不變,B只是反應物,及反應的方程式為2A+B3C。C的濃度增加了0.3mol/L,則B的濃度減少了0.1mol/L,所以B的起始濃度是0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L。在t1~t2階段平衡是ABC的濃度(mol/L)分別為0.8、0.4、0.6,所以平衡常數(shù)為
。因為平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),根據(jù)圖像可知在t5~t6階段,正逆反應速率同時增大,但平衡向正反應方向移動,因為該條件只能是溫度且是升高溫度,所以反應是吸熱反應,因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為K1=K2=K3=K4<K5。
(3)根據(jù)題意科判斷,每消耗0.01molA,反應就吸收能量akJ,所以反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g) △H=+200kJ/mol。
(4)因為容器容積不變(容器容積是2L),所以要使平衡等效,則起始物質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉(zhuǎn)化為AB,則AB的物質(zhì)的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關(guān)系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.
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