以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点.下面为CO2加氢制取乙醇的反应: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O在密闭容器中.按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料.在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示.完成下列填空:(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是 (2)在一定温度下反应达到题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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以CO₂为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO₂加氢制取乙醇的反应： 2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) －Q（Q＞0）
在密闭容器中，按H₂与CO₂的物质的量之比为3:1进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如下图所示。

完成下列填空：
（1）表示CH₃CH₂OH体积分数曲线的是_______（选填序号）
（2）在一定温度下反应达到平衡的标志是_______（选填编号)
a．平衡常数K不再增大
b．CO₂的转化率不再增大
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变　
d．反应物不再转化为生成物
（3）其他条件恒定，如果想提高CO₂的反应速率，可以采取的反应条件是_______（选填编号）；达到平衡后，能提高H₂转化率的操作是_______（选填编号）
a．降低温度 b．充入更多的H₂
c．移去乙醇 d．增大容器体积
（4）图中曲线II和III的交点a对应的体积分数y_a=_______%

（1）II（2分）
（2）bc（2分）
（3）b（1分）；c（1分）
（4）18．75（2分）

解析试题分析：（1）反应过程中反应物逐渐减少，生成物逐渐增多，变化量的关系符合化学计量数比值，故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为H₂O、CH₃CH₂OH、H₂、CO₂(g) ；
（2）遵循“变量不变达平衡”，a、温度不变平衡常数不变，错误；b、转化率从0到最大，是变量，不变时达到平衡，正确；c、气体的质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度是定值，错误；d、平衡是动态平衡，每种物质的生成速率和消耗速率相等，错误；
（3）提高反应物的转化率可以改变温度使平衡正向移动，或增加另一种反应物的浓度，或移去产物；降低温度平衡正向移动，增大容器体积即是减少压强平衡正向移动，均提高反应物的转化率。
（4）曲线II和III对应的物质为乙醇和氢气，
2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)
始量    1       3               0           0
转化量 2x      6x              x           3x
平衡量 1-2x     3-6x             x           3x
根据题意有 3-6x=x x=3/7      故a对应的体积分数y_a=3/7÷（4-4×3/7）=0．1875
考点：考查化学平衡移动原理及有关计算有关问题。

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：填空题

能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。
（1）用CO合成甲醇的反应为：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH₂，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判断的理由是______。

（2）利用工业废气中的CO₂可制取甲醇，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示：

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO₂生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，进行上述反应。测得CO₂。和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H₂)="_______" ；该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH₃OH)/n(CO₂))增大的措施有_______（任写一条）。

（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为；CH₃OH(g) CO(g)+2H₂(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH₃OH(g)，体系压强为P₁，在一定条件下达到平衡时，体系压强为P₂，且P₂/P₁ =2.2，则该条件下CH₃OH 的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO₂－ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当n(O₂)／n(CH₃OH) =0.25时。CH₃OH与O₂发生的主要反应方程式为______ 。在制备H₂：时最好控制n(O₂))/n(CH₃OH)=______。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

在一定条件下，在一容积可变的密闭容器中，将SO₂和O₂混合发生反应：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) ΔH＝－92.3KJ/mol，反应过程中，SO₂、O₂、SO₃的物质的量(mol)的变化如下表（0～4min时，容器气体压强为0.1MPa）：

时间min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n(SO₂)	2.00	1.92	1.84	1.76	1.76	1.64	1.52	1.40	1.40	1.40
n(O₂)	1.00	0.96	0.92	0.88	0.88	0.82	0.76	0.70	0.70	0.70
n(SO₃)	0	0.08	0.16	0.24	0.24	0.36	0.48	0.60	0.60	0.60

回答下列问题：
（1）___________________________时段，反应处于平衡状态。
（2）第5min时，从同时提高速率和转化率两个方面分析，改变的外界条件是_____________；平衡向____________方向移动。（填“正”、“逆”或“不”）
（3）其他条件相同、催化剂不同时，SO₂的转化率随反应温度的变化如图a。，Fe₂O₃和NiO作催化剂均能使S0₂的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe₂O₃的主要优点是_____________。

（4）科研小组在380⁰C Fe₂O₃作催化剂时，研究了不同投料比n(O₂):n(SO₂)对S0₂转化率的影响，结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(O₂):n(SO₂)=1:2时，SO₂转化率的预期变化曲线。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式：2NO+2CO2CO₂+N₂
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度（mol·L^-1）如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）	1.00×10^-3	4.50×10^-4	2.50×10^-4	1.50×10^-4	1.00×10^-4	1.00×10^-4
c（CO）	3.60×10^-3	3.05×10^-3	2.85×10^-3	2.75×10^-3	2.70×10^-3	2.70×10^-3

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）若1molNO和1molCO的总能量比1molCO₂和0.5molN₂的总能量大，则上述反应的

0（填写“>”、“<”、“=”）。
（2）前2s内的平均反应速率v(N₂)=_____________。（保留两位小数）
（3）下列措施能提高

和

转变成

和

的反应速率的是。
A.选用更有效催化剂 B.升高反应体系温度C．降低反应体系温度 D.缩小容器体积
（4）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。（浓度/ mol·L^-1）

实验编号	T/℃	NO初始浓度	CO初始浓度	催化剂比表面积/m²·g^-1
Ⅰ	280	1.20×10^-3	5.80×10^-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号、起始浓度。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

某温度下，在密闭容器中SO₂、O₂、SO₃三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)，ΔH < 0的正、逆反应速率的影响如图所示：

(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。
(2)升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
(4)增大O₂的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

一定温度下的密闭容器中存在如下反应：
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+ H₂(g)，已知CO(g)和H₂O(g)的起始浓度均为2 mol·L^-1，经测定该反应在该温度下的平衡常数K =1，试判断：
(1)当CO转化率为25%时，该反应是否达到平衡_______，若未达到平衡，向哪个方向进行______。
(2)达到平衡时，CO的转化率____________________。
(3)当CO的起始浓度仍为2 mol·L^-1，H₂O(g)的起始浓度为6 mol·L^-1，求平衡时CO的转化率_______。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，发生如下反应： 3A(g)+B (g)xC(g)。若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白：
(1) x＝； 1min内，B的平均反应速率为_________；
(2)若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
(3)平衡混合物中，C的体积分数为22%，若维持容器压强不变,达到平衡时C的体积分数_________22%，(填“大于”、“等于”或“小于”)；
(4)若改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n (B)、n(C)之间应满足的关系式__________________ 。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

（1）在密闭容器中进行下列反应：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?)，此反应规律符合下图图像。

①T₁      T₂,正反应的△H      0。（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。
②P₁        P₂ , L为       。（填“固”或“液”或“气”态）。
（2）合成氨的原理为：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) H＝-92．4 kJ／mol，该反应的能量变化如图所示。

①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E₂的变化是       (填“增大”、“减小”或“不变”)。②若在一密闭容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定条件下充分反应，放出的热量    92.4kJ.（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③将1 mol N₂和3 mol H₂充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，此时欲提高该容器中H₂的转化率，下列措施可行的是         (填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料气	B．向容器中再充入一定量H₂
C．改变反应的催化剂	D．液化生成物分离出氨

④若在密闭容器中充入2molN₂和6molH₂反应达平衡时N₂的转化率为40%。若以NH₃作为起始反应物，反应条件与上述反应相同时，要使其反应达到平衡时各组分的物质的量分数与前者相同，则NH₃的起始物质的量和它的转化率分别为 mol、。

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科目：高中化学 来源： 题型：填空题

(12分)工业制硫酸时，利用接触氧化反应将SO₂转化为SO₃是一个关键的步骤。
(1)在接触室中2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)达到平衡状态的标志是______。

A．υ(O₂)_正=2υ(SO₂)_逆

B．容器中气体的总质量不随时间而变化

C．容器中气体的颜色不随时间而变化

D．容器中气体的压强不随时间而变化

(2)下列关于反应2SO₂(g)+O₂(g)

2SO₃(g) ΔH<0。下列图像中不正确的是______ (填字母序号）。

(3)某温度下SO₂(g)+

O₂(g)

SO₃(g) ΔH=-98KJ/mol
①开始时在体积固定的密闭容器中加入4mol SO₂ (g)和1mol O₂ (g)，达到平衡时共放出196 KJ的热量，该温度下SO₂的平衡转化率为______
②已知固态单质硫的燃烧热为296KJ/mol，则由S(s)生成2 molSO₃(g)的ΔH为____________
(4)检验SO₄^2-常用BaCl₂溶液。常温时，BaSO₄的K_sp=1.08×10^-10，现将等体积的BaCl₂溶液与2.0×10^－3mol/L的H₂SO₄溶液混合。若要生成BaSO₄沉淀，原BaCl₂溶液的最小浓度为____________

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