分析 (1)当△H-T△S<0时,反应自发进行,结合方程式分析即可;
(2)500℃,5MPa条件下,将0.20mol CO与0.58mol H2的混合气体充入2L恒容密闭容器发生反应,图象中达到平衡状态甲醇浓度为0.02mol/L,
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
起始量(mol/L) 0.10 0.29 0
变化量(mol/L) 0.02 0.04 0.02
平衡量(mol/L) 0.08 0.25 0.02
平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$;转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%;
(3)结合影响平衡移动的因素,使平衡正向移动即可;
(4)化学平衡的标志是正逆反应速率相同,各组分浓度保持不变分析选项;
(5)结合影响反应速率和影响平衡移动的因素解答,温度降低,反应速率减慢,达到平衡时间长.正反应放热,降温时平衡正向移动,平衡时甲醇浓度比500℃高,据此绘制变化图象.
解答 解:(1)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0,300℃,该反应的反应物有3mol气体,生成物有1mol气体,所以△S<0,反应自发进行△H-T△S<0,故低温下满足△H-T△S<0,
故答案为:低温;
(2)500℃,5MPa条件下,将0.20mol CO与0.58mol H2的混合气体充入2L恒容密闭容器发生反应,图象中达到平衡状态甲醇浓度为0.02mol/L,
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
起始量(mol/L) 0.10 0.29 0
变化量(mol/L) 0.02 0.04 0.02
平衡量(mol/L) 0.08 0.25 0.02
平衡常数K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$=$\frac{0.02}{0.08×0.2{5}^{2}}$=4,
CO转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{0.02mol/L}{0.10mol/L}$=20%,
故答案为:4,20%;
(3)A、对于反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),反应物气体体积大于生成物,压缩容器体积时,压强增大,平衡正向移动,可增加甲醇产率,A正确;
B、分离出CO,平衡逆向移动可减少甲醇产率,故B错误;
C、充入He,不影响各气体的分压,平衡不移动,不能增加甲醇产率,故C错误;
D、体积不变,再充入0.20mol CO和0.58mol H2反应物气体,平衡正向移动,可增加甲醇产率,故D正确.
故选AD;
故答案为:AD;
(4)可逆反应达到平衡状态的依据是正逆反应速率相同,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0,反应是气体体积较小的放热反应,
A.2v正(CO)=v逆(H2)说明氢气正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,v正(CO)=2v逆(H2)不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.反应前后气体质量不变,容器体积不变,反应过程中密度不变,混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故B错误;
C.反应前后气体物质的量减小,质量守恒,混合气体的平均相对分子质量增大,混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.容器中CO、H2、CH3OH的物质的量之比为1:2:1,符合反应之比,但不能说明正逆反应速率相同,故D错误;
E.发邀请函气体物质的量发生变化,当混合气体压强不再随时间变化而变化说明反应达到平衡状态,故E正确;
故答案为:CE;
(5)温度降低,反应速率减慢,达到平衡时间长.正反应放热,降温时平衡正向移动,平衡时甲醇浓度比500℃高,可得右图:,
故答案为:.
点评 本题考查了化学平衡三段式计算,平衡标志的分析判断,恒温恒容容器,恒温恒压容器的分析判断是解题关键,气体压强之比和物质的量之比成正比例,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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A. | 18O的原子结构示意图: | B. | 中子数为8的氮原子:${\;}_{8}^{15}$N | ||
C. | 次氯酸的电子式: | D. | NH4+的结构式: |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 该高聚物为加聚产物 | B. | 该高分子为体型高分子 | ||
C. | 该高分子的单体有6种 | D. | 该高分子中含有酯基 |
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A. | R的氧化物一定能溶于水 | |
B. | R的最高价氧化物对应水化物是H2RO3 | |
C. | R的氢化物的水溶液呈碱性 | |
D. | R的氧化物都能与NaOH反应 |
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