实验组 | 温度 | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | 达到平衡所需的时间/min | ||||
CO | H2 | CH3OH | CO | H2 | CH3OH | |||
1 | 650℃ | 2.0 | 6.0 | 0 | 1.0 | 5 | ||
2 | 900℃ | 2.0 | 6.0 | 0 | 1.2 | 2 | ||
3 | 650℃ | 1.0 | 4.0 | 2.0 | a | b | c | t |
分析 (1)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式,①×3-②得到;
(2)结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)
起始量(mol/L) 1 3 0
变化量(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡量(mol/L) 0.5 2 0.5
K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$;
实验3温度不变,平衡常数不变,计算浓度商判断反应进行的方向,结合化学平衡三段式,起始量=消耗量+平衡量计算得到ab可能的关系;
(3)①该反应是反应前后气体体积减小的放热反应,相同温度下,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,压强一定,升高温度,平衡逆向进行;
②ac点在曲线上压强相同,c点温度高于a点,反应速率大;
③提高CO的转化率可采取的措施是改变条件促使平衡正向进行.
解答 解:(1):①H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H1═-285.8KJ•mol-1
②CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1═-725.5KJ•mol-1
依据盖斯定律①×3-②计算得到,CO2(g)+3H2(g)═CH2OH(l)+H2O(l)△H═-131.9KJ/mol,
故答案为:-131.9KJ/mol;
(2)结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度,起始浓度,c(CO)=1mol/L,c(H2)=3mol/L
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)
起始量(mol/L) 1 3 0
变化量(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡量(mol/L) 0.5 2 0.5
K=$\frac{生成物平衡浓度幂次方乘积}{反应物平衡浓度幂次方乘积}$=$\frac{0.5}{0.5×{2}^{2}}$=0.25;
实验3温度不变,平衡常数不变,计算浓度商判断反应进行的方向,Q=$\frac{1}{0.5×{2}^{2}}$=0.5>K,反应正向进行
结合化学平衡三段式,
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(l)
起始量(mol/L) 0.5 2 1
变化量(mol/L) c-1 2c-2 c-1
平衡量(mol/L) a b c
起始量=消耗量+平衡量,a+c-1=0.5,2c-2+b=2
得到b=2a+1,
故答案为:0.25,b=2a+1;
(3)①该反应是反应前后气体体积减小的放热反应,相同温度下,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,平衡正向进行,一氧化碳转化率增大,压强越大一氧化碳转化率增大,P1<P2;压强一定,升高温度,平衡逆向进行,一氧化碳转化率减小,先升高温度,后增大压强,一氧化碳转化率先减小后增大,可以到达C点一氧化碳转化率不变,所以能实现b点到c点的转化,
故答案为:<,能,先升高温度,后增大压强,一氧化碳转化率先减小后增大,可以到达C点一氧化碳转化率不变;
②C点温度高反应速率快达到反应速率需要的时间短,V1<V2,故答案为:<;
③反应是气体体积减小的放热反应,提高CO的转化率可采取的措施是降温、加压、分离出甲醇、增大氢气浓度等,故答案为:增大氢气浓度,增大压强、降低温度.
点评 本题考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律的计算应用,化学平衡影响因素判断,图象分析判断,主要是化学平衡移动原理的应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | ①② | B. | ②③ | C. | ①③ | D. | ①②③ |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
(1)有机物X 的质谱图为:![]() | (1)有机物X的相对分子质量是100. |
(2)将10.0g X在足量O2中充分燃烧,并使其产物依次通过足量的无水CaCl2和KOH浓溶液,发现无水CaCl2增重7.2g,KOH浓溶液增重22.0g. | (2)有机物X的分子式是 C5H8O2. |
(3)经红外光谱测定,有机物X中含有醛基;有机物X的核磁共振氢谱图上有2个吸收峰,峰面积之比是3:1. | (3)有机物X的结构简式是 (CH3)2C(CHO)2. |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | H2A属于强酸 | |
B. | $\frac{C({HA}^{-})}{C{(H}_{2}A)}$随着V[NaOH(aq)]的增大而增大 | |
C. | V[NaOH(aq)]=20mL时,溶液中存在关系:c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.1mol•L-1 | |
D. | V[NaOH(aq)]=20mL时,溶液中存在关系:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>C(A2-)>C(OH-) |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 装置①中,盐桥中的K+移向ZnSO4溶液 | |
B. | 装置②工作一段时间后,a极附近溶液的pH增大 | |
C. | 用装置③精炼铜时,c极为粗铜 | |
D. | 装置④电池负极的电极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH- |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
温度/℃ | 25 | 50 | 90 | 100 |
K | 79.96 | 208.06 | 222.88 | 258.05 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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