精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol1)的变化。

(1)关于该反应的下列说法中,正确的是         。(填字母)
A.△H>0,△S>0        B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0        D.△H<0,△S>0
(2)该反应平衡常数K的表达式为                     
(3)温度降低,平衡常数K         (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(4)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时问变化如下图所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为         mol·L1·min1

(5)下列措施中能使(4)中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有           。(填字母)
A.升高温度
B.加入催化剂
C.将H2O(g)从体系中分离
D.再充入1molCO2和3molH2
E.充入He(g),使体系总压强增大

(1)C (2)(3)增大(4) 0.225 (5)CD

解析试题分析:(1)由方程式可知:气体的物质的量减少,△S<0;由题图可知:生成物的能量比反应物低,则△H<0。故选项为:C。(2)该反应平衡常数K的表达式为。(3)由于该反应的正反应是放热反应。温度降低,化学平衡向正反应方向移动,平衡常数K增大。(4)由图-2可知:反应进行到10min时达到平衡。此时C(CH3OH)=0.75mol/L,则V(CH3OH)= ΔC(CH3OH)/Δt= 0.75mol/L÷10min =0.075mol/( L·min). v(H2)=3V(CH3OH)= 0.225 mol/( L·min). (5)A.根据化学平衡移动原理,升高温度化学平衡向吸热方向即逆反应方向移动,n(CH3OH)/n(CO2)减小。错误。B.加入催化剂对化学平衡无影响,n(CH3OH)/n(CO2)不变。错误。C.将H2O(g)从体系中分离,减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大。正确。D.再充入1molCO2和3molH2。增大反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大。正确。E.充入He(g),使体系总压强增大,由于不能使反应混合物的浓度改变,所以n(CH3OH)/n(CO2)不变。错误。正确选项为:C D。
考点:考查CO2的综合利用、化学平衡常数的表达、计算及外界条件对化学平衡的影响的知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)(浙江高考)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作Kp),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=206.2 kJ·mol-1的Kp=________,随着温度的升高,该平衡常数________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)(天津高考)写出WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)的化学平衡常数表达式为________。
(3)(福建高考)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)??2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系:________。

物质
A
B
C
D
起始投料/mol
2
1
2
0
 

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在容积为1 L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。

请回答下列问题:
(1)700℃时,0~5min内,以B表示的平均反应速率为_________。
(2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是__________。
A.容器中压强不变     
B.混合气体中c(A)不变
C.v(B)=2v(D)      
D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用图中数据计算800℃时的A的转化率    
(4)800℃时,某时刻测得体系中物质的量浓度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,则此时该反应           (填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

已知2A2(g) + B2(g) 2C(g) H=" -a" kJ/mol(a>0),在一个有催化剂的固定容积的密闭容器中加入2molA2和1molB2,在500℃是充分反应达到平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
(1)a    b(填“>”“=”或“<”)。
(2)若将反应温度升高到700℃,该反应的平衡常数将     (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达到平衡后,吸收热量c kJ,C的浓度     w mol/L(填“>”“=”或“<”),a,b,c之间满足何种关系:             (用等式表示)。
(4)能说明该反应已经达到平衡的状态的是            
a.ν(C)=2ν(B2)                b.容器内压强保持不变
c.ν(逆)(A2)=ν(正)(B2)          d.容器内的密度保持不变

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应I和II,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:
CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2 (g)……I   CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……II。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室,在一定条件下发生反应I,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为____________________。
②图中的P1_________P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数的值为__________ 。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下,自发反应Ⅱ,生成甲醇。
③该反应的△H ____ 0;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________。

A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入1mol CO和3mol H2
④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号
T(℃)
N(CO)/n(H2)
P(Mpa)
i
150
1/3
0.1
ii
 
 
5
iii
350
 
5
 
a.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
b.根据反应II的特点,在给出的坐标图中,画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明压强。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

Ⅰ.(4分)在一体积为10L密闭的容器中,通入一定量的CO和H2O(g),在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0
(1)CO和H2O浓度变化如图,则0~4 min的平均反应速率ν(CO)=_______ mol/(L·min),此时该反应的平衡常数为                   

(2)当下列哪些物理量不再发生变化时,表明上述反应已达到平衡状态的是     

A.混合气体的压强
B.混合气体的密度
C.CO的物质的量浓度
D.密闭容器中放出热量
E.ν(CO)与ν(CO2)的比值
Ⅱ.(6分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。

(3)配平Ⅰ中反应方程式      ClO3-+    H++     SO32-==     ClO2↑+   SO42-+           
(4)A的化学式是      ,。生成气体a的电极反应式                      

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

Ⅰ. 在水溶液中橙红色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系:
Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,把K2Cr2O7溶于水配成稀溶液是橙色。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液后,溶液呈       色,因为                       
(2)向已加入NaOH溶液的(1)中再加入过量稀H2SO4后,则溶液呈   色,因为            
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)则平衡向        方向移动,溶液颜色将         。(填“变深”、“变浅”或“不变”)
Ⅱ.实验室有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定盐酸的浓度在实验室中进行如下实验:
1.配制100mL 0.10mol/L NaOH标准溶液。
2.取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。
3.重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。

实验编号
NaOH溶液的浓度
(mol/L)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸溶液的体积
(mL)
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.58
20.00
3
0.10
22.60
20.00
 
(1)滴定达到终点的现象是              ,此时锥形瓶内溶液的pH范围为       
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为                
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用下图  的操作,然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
                                
甲                    乙                   丙
(4)在上述实验中,下列操作(其它操作正确)会造成测定结果偏高的有      (多选扣分)。
A.滴定终点读数时俯视读数
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.配制NaOH标准溶液时,没有等溶解液降至室温就转移至容量瓶中
E.配制NaOH标准溶液时,定容时仰视容量瓶的刻度线
F.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件, 能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅, 其反应如下: 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)   ΔH <0
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应, 若反应容器的容积为2 L, 3 min后达到平衡, 测得固体质量增加了2. 80 g, 则转移电子的物质的量为         ,H2的平均反应速率为    mol/(L·min); 该反应的平衡常数表达式K=        
(2)上述反应达到平衡后, 下列说法正确的是    
a. 其他条件不变, 压强增大, 平衡常数K减小     
b. 其他条件不变, 温度升高, 平衡常数K减小
c. 其他条件不变, 增大Si3N4物质的量,平衡向左移动
d. 其他条件不变, 增大HCl物质的量,平衡向左移动
(3)一定条件下, 在密闭恒容的容器中, 能表示上述反应达到化学平衡状态的是    

A.3v(N2)=v(H2) B.v(HCl)=4v(SiCl4)
C.混合气体密度保持不变 D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6
(4)若平衡时H2和HCl的物质的量之比为, 保持其他条件不变, 降低温度后达到新的平衡时, H2和HCl的物质的量之比   (填“>”、“=”或“<”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

300℃时,将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)    △H,2min末达到平衡,生成0.8mol D。
(1)在2min末时,A的平衡浓度为_____________,B的转化率___________,0-2min内D的平均反应速率为_____________。
(2)该反应的平衡常数表达式为:K=_____________。该温度下的化学平衡常数数值为=____________。
已知350℃时=l,则△H________0(填“>”或“<”)。
(3)在300℃时,将该反应容器压缩体积为lL。则A的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是__________________。该条件下的平衡常数为。 则K3________,(填“<”或“>”或“=”)。原因是_______________________。
(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是__________________(多选扣分)。
A.容器中压强不变         B.混合气体中c(A)不变
C.(A)=(C)          D.混合气体密度不变

查看答案和解析>>

同步练习册答案