I．在容积相同的两个容器A和B中.保持温度为423K.同时向A.B中分别加入amol.bmol HI .反应2HI?H2+I2(g)达到平衡后.两容器中各物质的反应速率VA VB,平衡时c(I2)B平衡时.I2蒸汽在混合气体中的体积百分含量:A容器 B容器:HI的平衡分解率:aA aB．Ⅱ．合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),在一定温度下.向一� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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I．在容积相同的两个容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol、bmol HI （a＞b），反应2HI?H₂+I₂（g）达到平衡后，两容器中各物质的反应速率VA VB；平衡时c（I₂）_B平衡时，I₂蒸汽在混合气体中的体积百分含量：A容器 B容器：HI的平衡分解率：a_A a_B．
Ⅱ．合成甲醇的反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H₂，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器的压强为开始时的倍．若保持同一反应温度将起始物质改为a mol CO、b mol H₂、c molCH₃OH，欲使平衡混合物中各组成与原平衡相同，则a、b满足的关系为关系为，且欲使开始时可逆反应向逆反应方向进行，c的取值范围是．

【答案】分析：I、在容积相同的两个容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol、bmol HI （a＞b），反应前后气体体积不变，为等效平衡，各组分的含量不变，HI的转化率相等，平衡时A中浓度都大于B中相应物质的浓度，浓度越大速率越大．
Ⅱ、根据CO的转化率求出参加反应的CO的物质的量，利用差量法算出平衡反应混合物的总的物质的量，压强之比等于物质的量之比；
各组成与原平衡相同说明为等效平衡，恒温恒容，前后气体体积变化，按化学计量数转化到左边，满足对于物质的物质的量相等即可．
计算出平衡时CH₃OH（g）的物质的量，c大于此值平衡向逆反应进行．按化学计量数转化到左边，得到2.5mol CO时c的值最大．
解答：解：I．在容积相同的两个容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol、bmol HI （a＞b），等效为a在b的基础上开始增大合适压强，反应前后气体体积不变，平衡时对应各组分的含量相同，HI的转化率相等．由于a＞b，HI的转化率相等．平衡时A中浓度都大于B中相应物质的浓度，浓度越大速率越大，所以两容器中各物质的反应速率VA＞VB．
故答案为：＞；=；=
Ⅱ．开始反应混合气体的总的物质的量为2.5mol+7.5mol=10mol，
平衡时CO的转化率为90%，所以参加反应CO的物质的量为2.5mol×90%=2.25mol．
对于反应 CO（g）+2H₂（g）

CH₃OH（g）；物质的量减少△n
1mol 2mol
2.25mol 4.5mol
所以平衡后反应混合气体的总的物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol
压强之比等于物质的量之比，所以此时容器的压强为开始时的倍数为

=0.55．
各组成与原平衡相同说明为等效平衡，恒温恒容，前后气体体积变化，按化学计量数转化到左边，满足对于物质的物质的量相等即可．所以有

，解得2a+2.5=b．
对于反应 CO（g）+2H₂（g）

CH₃OH（g）；
开始（mol）：2.5     7.5               0
变化（mol）：2.25    4.5               2.25
平衡（mol）：0.25    3                 2.25
平衡时CH₃OH的物质的量为2.25mol，所以c＞2，25mol平衡向逆反应进行．按化学计量数转化到左边，得到2.5mol CO时c的值最大．所以c最大为2.5mol．所以2.25＜c＜2.5．
故答案为：0.55；2a+2.5=b；2.25＜c＜2.5．
点评：考查平衡计算、等效平衡等，难度较大，注意等效思想的运用以及运用极限方法确定c的取值范围．

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

I．在容积相同的两个容器A和B中，保持温度为423K，同时向A、B中分别加入amol、bmol HI （a＞b），反应2HI?H₂+I₂（g）达到平衡后，两容器中各物质的反应速率VA

＞

VB；平衡时c（I₂）_B平衡时，I₂蒸汽在混合气体中的体积百分含量：A容器

B容器：HI的平衡分解率：a_A

a_B．
Ⅱ．合成甲醇的反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）；在一定温度下，向一个容积不变的密闭容器中通入2.5mol CO和7.5mol H₂，达到平衡时CO的转化率为90%，此时容器的压强为开始时的

0.55

倍．若保持同一反应温度将起始物质改为a mol CO、b mol H₂、c molCH₃OH，欲使平衡混合物中各组成与原平衡相同，则a、b满足的关系为关系为

2a+2.5=b

，且欲使开始时可逆反应向逆反应方向进行，c的取值范围是

2.25＜c＜2.5

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，可达到国标汽油的性能和指标．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
I、工业上合成甲醇一般采用下列反应：CO（g）+2H₂（g） CH₃ OH（g）△H=a kJ/mol，
下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）：

温度/℃	250	310	350
K	2.041	0.250	0.012

（1）由表中数据判断△Ha

0（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）某温度下，将2mol CO和6mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol?L^-1，则此时的温度为

℃．
（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

浓度mol/L 时间/min	c（CO）	c（H₂）	c（CH₃OH）
0	0.8	1.6	0
2	0.6	1.2	0.2
4	0.3	0.6	0.5
6	0.3	0.6	0.5

①反应从2min到4min之间，H₂的反应速率为

．
②反应达到平衡时CO的转化率为

．
③反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是

（填序号）．
A．使用催化剂 B．降低温度 C．增加H₂的浓度
（4）向容积相同、温度分别为T₁和T₂的两个密闭容器中均充入1molCO和2mol H₂，发生反应CO（g）+2H₂（g）CH₃ OH（g）△H=akJ/mol．恒温恒容下反应相同时间后，分别测得体系中CO的百分含量分别为w₁和w₂；已知T₁＜T₂，则w₁

w₂（填序号）．
A．大于 B．小于 C．等于 D．以上都有可能
Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用．写出以甲醇为燃料，氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式：

．

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科目：高中化学 来源：2011-2012学年广东省中山市高二下学期期末考试化学试卷（带解析） 题型：填空题

（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：
（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：
① N₂ (g)+ 3H₂ (g)2NH₃ (g) △H₁
② 4NH₃(g) +5O₂ (g)＝ 4NO(g) +6H₂O(l)  △H₂
③ N₂ (g)+ O₂ (g)＝ 2NO (g) △H
能否应用△H₁和△H₂表示△H？
若能用△H₁和△H₂表示△H，则写出△H=                        ；若不能，说明理由：
                                  。
（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：
N₂(g) ＋ 3H₂(g) 2NH₃(g) △H＝－92.4 kJ/mol
实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol			平衡时反应
容器编号	N₂	H₂	NH₃	平衡时反应
a	1	3	0	23.1
b	2	6	0	未知（用E表示）

下列说法正确的是（填序号）
①反应a和反应b的氢气转化率相同
②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数
③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E
④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1
（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N₂(g)+3H₂(g)

2NH₃(g) △H＜0 。
氨气的物质的量[n(NH₃)]和氢气的物质的量[n(H₂)]随时间变化的关系如下图：

正反应速率最大的点是（选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N₂)]相等的两点是（选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。
（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH₃OCH₃），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：
2CO₂(g)＋6H₂(g)

CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g) △H＜0
两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：

容器	c(CO₂) /mol·L^－¹	c(H₂) /mol·L^－¹	c(CH₃OCH₃) /mol·L^－¹	c(H₂O) /mol·L^－¹	v (正)和v (逆)比较
容器I	1.0×10^－²	1.0×10^－²	1.0×10^－⁴	1.0×10^－⁴	v (正)＝v (逆)
容器II	2.0×10^－²	1.0×10^－²	1.0×10^－⁴	2.0×10^－⁴

容器I中的反应 (选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K= 。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是。

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科目：高中化学 来源：2013届广东省中山市高二下学期期末考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

（15分）氨气是一种重要的化工原料，大量用于制造尿素、纯碱、铵态氮肥以及硝酸，在有机合成工业中制合成纤维、塑料、染料等。请回答下列问题：

（1）氨气是工业制备硝酸的重要原料，已知下列三个热化学方程式：

① N₂ (g)+ 3H₂ (g) 2NH₃ (g) △H₁

② 4NH₃(g) +5O₂ (g)＝ 4NO(g) +6H₂O(l) △H₂

③ N₂ (g)+ O₂ (g)＝ 2NO (g) △H

能否应用△H₁和△H₂表示△H？

若能用△H₁和△H₂表示△H，则写出△H= ；若不能，说明理由：

。

（2）在相同的温度下，容积相等的两个恒容密闭容器（编号分别为a和b）中，一定量的氮气和氢气发生下列可逆反应：

N₂(g) ＋ 3H₂(g) 2NH₃(g) △H＝－92.4 kJ/mol

实验测得反应起始时各物质的物质的量及平衡时放出的热量如下表：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol	平衡时反应
N₂	H₂	NH₃
a	1	3	0	23.1
b	2	6	0	未知（用E表示）

下列说法正确的是（填序号）

① 反应a和反应b的氢气转化率相同

②利用已知数据可以计算反应b的平衡常数

③利用已知数据可以计算反应b放出的能量E

④平衡时a、b两个反应的氨气体积分数为1:1

（3）温度为400℃、压强为30Mpa的情况下，密闭容器中发生氢气与氮气的合成氨反应：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H＜0 。

氨气的物质的量[n(NH₃)]和氢气的物质的量[n(H₂)]随时间变化的关系如下图：

正反应速率最大的点是（选填a、b、c、d中的一个或几个），氮气的物质的量[n(N₂)]相等的两点是（选填a、b、c、d中的两个）；保持其他条件不变，将温度改为600℃，在上图中画出反应达到平衡的过程中氨气的变化曲线。

（4）工业合成氨用煤制备原料气氢气时，往往排放大量的二氧化碳。实际工业生成中可利用二氧化碳联合生产二甲醚（CH₃OCH₃），一定条件下，在容积固定的密闭设备中发生反应：

2CO₂(g)＋6H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋3H₂O(g) △H＜0

两个密闭恒容容器中在温度均为T且保持不变的情况下进行上述反应，一段时间后测得两个容器中有关数据及正逆反应速率关系如下表：

容器

c(CO₂)

/mol·L^－¹

c(H₂)

/mol·L^－¹

c(CH₃OCH₃)

/mol·L^－¹

c(H₂O)

/mol·L^－¹

v (正)和v (逆)比较

容器I

1.0×10^－²

1.0×10^－⁴

v (正)＝v (逆)

容器II

2.0×10^－²

1.0×10^－²

1.0×10^－⁴

2.0×10^－⁴

容器I中的反应 (选填“是”或“否”)达到平衡状态，该反应在温度为T时的平衡常数K= 。表格内的空格处v(正)与v(逆)的大小关系是。

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