练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    3．工业合成甲醇反应如下：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H请回答下列问题：
    （1）不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示：
    ①△H＜0（填“＞”或“＜”）
    ②上述反应不一定能自发进行（填“一定能”、“一定不能”或“不一定能”）
    （2）某温度下，将3molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，充分反应后，测得平衡时c（CO）=0.5mol•L-1
    ①上述反应的平衡常数K=2
    ②在其他条件不变的情况下，将容器体积压缩到原来的$\frac{1}{2}$，与原平衡相比，下列说法不正确的是a
    a．氢气的浓度减小
    b．逆反应速率加快
    c．CO的转化率增大
    ③若保持温度不变，将起始物质改为a mol CO、b mol H2、c mol CH3OH．欲使平衡混合物中各组分分数与原平衡相同，则a、b之间的关系为b=2a；欲使开始时该反应向逆反应方向进行，c的取值范围是2＜c≤3．

    分析 （1）①从横坐标上一点，画一条平行于纵坐标的虚线，看相同压强下不同温度时CO的平衡转化率，温度越低转化率越低，说明，升温时平衡向逆向移动；
    ②根据反应前后气体物质的量的变化判断△S；根据△G=△H-T△S判断反应自发性问题，反应焓变△H-T△S＜0反应自发进行；
    （2）①利用三段式计算平衡时各组分的平衡浓度，再根据化学平衡常数表达式计算；
    ②增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向，平衡时各组分的浓度都增大，据此判断；
    ③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，据此解答a、b的关系；
    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3mol CO时c的值最大，据此计算解答．

    解答 解：（1）①从横坐标上一点0.5处，画一条平行于纵坐标的虚线，看相同压强下不同温度时CO的平衡转化率，温度越高转化率越低，说明，升温时平衡向逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应△H＜0，
    故答案为：＜；
    ②CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）；△H＜0，该反应正反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小，即△S＜0；
    由△G=△H-T△S＜0，反应自发进行，可知该反应在低温趋向自发进行，高温下不能自发进行，该反应不一定自发进行，
    故答案为：不一定；
    （2）①3molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，CO、H2的起始浓度分别为：$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L，$\frac{6mol}{2L}$=3mol/L，充分反应后，达到平衡时测得c（CO）=0.5 mol/L，CO浓度变化为1.5mol/L-0.5mol/L=1mol/L，则：
                  CO（g）+2H2（g）?CH30H（g）
    开始（mol/L）：1.5     3         0
    变化（mol/L）：1       2        1
    平衡（mol/L）：0.5    1         1
    故该温度下，该反应的平衡常数K=$\frac{1}{{1}^{3}×0.5}$=2，
    故答案为：2；
    ②a．增大压强，平衡时氢气的浓度增大，故a错误；
    b．增大压强，反应物、生成物的浓度都增大，故正、逆反应速率都加快，故b正确；
    c．增大压强平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增加，故c正确；
    故答案为：a；
    ③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：a+c=3，b+2c=6，整理得b=2a；
    由①计算可知，平衡时CH3OH的物质的量为1mol/L×2L=2mol，所以c＞2mol平衡向逆反应进行．按化学计量数转化到左边，得到3mol CO时c的值最大，所以c最大为3mol．所以2＜c＜≤3，
    故答案为：b=2a；2＜c≤3．

    点评 本题综合性较大，涉及化学反应自发性判断、化学平衡常数、化学平衡影响因素、等效平衡计算等知识，题目难度中等，（2）③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．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．某器具含碳化钨（WC）、金属钴（Co）及杂质铁等成分，以该废旧器具及制造该器具的废料为原料提取WC和金属钴的流程如下所示：

    请回答下列问题：
    （1）电解时废旧器具作阳极，不锈钢作阴极，盐酸作电解质溶液，阳极反应式为：Co-2e-=Co2+、Fe-2e-=Fe2+．
    （2）图中的肥料为氯化铵（NH4Cl），加入双氧水的目的是将Fe2+氧化成Fe3+．
    （3）向滤液Ⅱ中加入草酸铵[（NH4）2C2O4]发生反应的离子方程式为Co2++C2O4 2-=CoC2O4↓．
    （4）焙烧草酸钴（CoC2O4）的化学方程式是2CoC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Co2O3+3CO↑+CO2↑．
    （5）将洗涤液回收配成电解液，目的是回收利用钴．滤饼的主要成分是Fe（OH）3．
    （6）将1t废料经上述处理，所得滤饼洗涤干净后焙烧得到固体80g，则杂质铁的质量分数为0.0056%．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列说法不正确的是（　　）
    A．HF的热稳定性很好，是因为HF分子间存在氢键
    B．构成单质分子的粒子之间不一定存在共价键
    C．由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
    D．阴、阳离子间通过离子键一定能形成离子化合物

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列各组物质气化或熔化时，所克服的粒子间的作用（力）属同种类型的是（　　）
    A．碘和干冰的升华B．二氧化硅和生石灰的熔化
    C．氯化钠和铁的熔化D．乙醇的蒸发和氧化铝的熔化

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．已知：X2（g）+Y2（g）?2Z（g），X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol•L-1、0.3mol•L-1、0.2mol•L-1．在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是（　　）
    A．Z为0.4mol•L-1B．X2为0.2 mol•L-1C．Y2为0.4 mol•L-1D．Z为0.3 mol•L-1

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列说法正确的是（　　）
    ①苯不能使溴水因反应而褪色证明没有碳碳双键?
    ②苯分子中碳碳之间的键长均相等证明苯分子无单双键交替结构?
    ③甲苯是苯的同系物，均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 
    ④间二氯苯没有同分异构体证明了苯分子不是单双键交替
    ⑤硝基苯中含有苯、浓硝酸、浓硫酸杂质，除杂方法是向其中加入氢氧化钠溶液后分液．
    A．①②③B．②③C．①②D．④⑤

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．写出下列反应的化学方程式，并注明的反应类型
    （1）由丙烯制备聚丙烯的反应． （加聚反应）
    （2）制TNT的反应． （取代反应）
    （3）2-甲基-2-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热CBr（CH3）3+NaOH$\stackrel{醇}{→}$C（CH3）2=CH2↑+NaBr． （消去反应）
    （4）2--二甲基丙醇和氧气在铜存在下加热2CH（CH3）2CH2OH+O2$→_{△}^{Cu/Ag}$2CH（CH3）2CHO+2H2O． （氧化反应）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是（　　）
    A．28g乙烯所含共用电子对数目为4NA
    B．1mol CH3+所含的电子总数为10NA
    C．0.5 mol苯分子中含有C=C双键数为1.5 NA
    D．标准状况下，11.2 L由CH4和C2H4组成的混合气体中含有氢原子的数目为2NA

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．38.4克铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后共收集到气体22.4升（标准状况），反应消耗的HNO3的物质的量可能是（　　）
    A．1.0摩尔B．1.6摩尔C．2.2摩尔D．2.0摩尔

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案