一定條件下,在體積為3L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)
根據(jù)題意完成下列各題:
(1)5000C,從反應(yīng)開始到平衡,甲醇的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)= (用nB、 tB 表示)
(2)在其他條件不變的情況下,將處于E點的體系的體積壓縮到原來的1/2,下列有關(guān)該體系的說法正確的是
a .氫氣的濃度減少 b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快
c.甲醇的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)可逆反應(yīng):CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) 在恒容密閉容器中反應(yīng),達到平衡狀態(tài)的標志是:
①單位時間內(nèi)生成2n molH2的同時生成n mol CH3OH
②單位時間內(nèi)生成2n molH2的同時,生成n mol CO
③用CO、H2、CH3OH 的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為1 : 2 : 1的狀態(tài)
④混 合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑤ 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
(4)改變下列哪些條件能增大甲醇的產(chǎn)量( )
A.增大容器體積 | B.增大壓強 | C.升高溫度 | D.加催化劑 |
(12分)(1)n(B)/[3t(B)]mol·l-1·min-1 (2)bc (3)①、⑤ (4)B
(5)減。6)Cu2O+CO 2Cu+CO2
解析試題分析:(1)由圖象可知,在500℃時,時間達到tB時,甲醇的物質(zhì)的量為nB,所以甲醇的反應(yīng)速率υ(CH3OH)=。
(2)在其他條件不變的情況下,將處于E點的體系的體積壓縮到原來的1/2,容器的體積減小,則壓強增大,正逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正向移動,甲醇的物質(zhì)的量增多,氫氣的物質(zhì)的量減小,但由于體積減小,平衡時氫氣的濃度反而增大,所以答案選b、c。
(3)在一定條件下,當可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。①中反應(yīng)速率的方向相反,且滿足速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,正確;②中反應(yīng)速率的方向是相同的,速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,因此②中的關(guān)系始終是成立,不正確;平衡時濃度不再發(fā)生變化,但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系,③不正確;密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,④不正確;混合氣的平均相對分子質(zhì)量是混合氣的質(zhì)量和混合氣的總的物質(zhì)的量的比值,質(zhì)量不變,但物質(zhì)的量是變化的,所以⑤可以說明。答案選①、⑤。
(4)根據(jù)圖像可知,溫度越高,甲醇的物質(zhì)的量越多,這說明正方應(yīng)是放熱反應(yīng),因此升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,降低甲醇的產(chǎn)量,C不正確;正方應(yīng)是體積減小的,所以增大容器的容積降低壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動,降低甲醇的產(chǎn)量,A不正確,B正確;催化劑不能改變平衡狀態(tài),D不正確,答案選B。
(5)正方應(yīng)是放熱反應(yīng),因此升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)減小。
(4)由于CO能還原氧化亞銅,即反應(yīng)的方程式是Cu2O+CO2Cu+CO2,所以反應(yīng)體系中含少量CO2有利于向正反應(yīng)方向移動。
考點:考查反應(yīng)速率的計算、外界條件對平衡狀態(tài)和平衡常數(shù)的影響、平衡狀態(tài)的判斷
點評:該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題。試題綜合性強,側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)與訓(xùn)練。有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力,提高學(xué)生的應(yīng)試能力。該題的難點是平衡狀態(tài)的判斷。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
2n(B) |
3t(B) |
2n(B) |
3t(B) |
1 |
2 |
n(H2) |
n(CH3OH) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
c(CH3OH) |
c(CO)?c2(H2) |
c(CH3OH) |
c(CO)?c2(H2) |
2nB |
3tB |
2nB |
3tB |
1 |
2 |
n(H2) |
n(CH3OH) |
點燃 |
點燃 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
c(CH3OH) |
c(CO)c2(H2) |
c(CH3OH) |
c(CO)c2(H2) |
2nB |
3tB |
2nB |
3tB |
1 |
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