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    喷泉的计算 根据充入烧瓶中液体的体积可以计算烧瓶内所盛气体的纯度或平均式量. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    （12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH

    （1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

    （2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

    ①在0～2min内，以H2表示的平均反应速率为        mol·L-1·s-1 。

    ②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                   。

    ③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将         。

    A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断

    ④下列措施可增加甲醇产率的是         

    A．压缩容器体积                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0.20mol CO和0.58mol H2

    （3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

    【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

    （2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

    的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

    内，以H2表示的平均反应速率为。

    ②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

    ,所以该温度下的平衡常数为。

    ③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

    ④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

    向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

    CO和0.58mol H2，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

    （3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

    像为

     

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    （12分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)；ΔH

    （1）已知，该反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，则ΔH    0，△S   0 （填“＜，＞或＝”）。

    （2）在300℃，5MPa条件下，将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应，反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

    ①在0～2min内，以H2表示的平均反应速率为       mol·L-1·s-1。

    ②列式计算300℃时该反应的平衡常数K =                                  。

    ③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将        。

    A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态  D．无法判断

    ④下列措施可增加甲醇产率的是         

    A．压缩容器体积                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0.20mol CO和0.58mol H2

    （3）若其它条件不变，使反应在500℃下进行，在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。

    【解析】（1）根据反应的特点可知△S小于0，因为反应在300℃，5MPa条件下能自发进行，所以根据△G＝△H－T·△S可知反应是放热反应。

    （2）①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，根据图像可知反应进行到2min时甲醇

    的浓度不再发生变化，平衡时甲醇的物质的量是0.04mol，则消耗氢气是0.08mol，所以在0～2min

    内，以H2表示的平均反应速率为。

    ②平衡时氢气的浓度是，CO的平衡浓度是

    ,所以该温度下的平衡常数为。

    ③300℃时，将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中，此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L，因为＞4，所以反应向逆反应方向移动。

    ④压缩体积，压强增大，平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度，平衡也向正反应方

    向移动。充入He，使体系总压强增大，但物质但浓度没有变化，所以平衡不移动。再充入0.20mol

    CO和0.58mol H2，相当于增大体系的压强，平衡向正反应方向移动，所以答案是ABD。

    （3）因为反应是放热反应，所以升高温度平衡向逆反应方向移动，但反应速率会加快，所以图

    像为

     

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    NO和CO都是有毒的气体，利用催化技术能够将它们转变成无毒的CO2和N2．一定量的NO和CO进行如下反应：2NO+2CO
    催化剂
    2CO2+N2，其部分化学平衡常数如下表：
    T（℃） 0 50 100
    K 0.5 1.05 2.56
    根据题意回答问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
    （1）若把化学方程式写为NO+CO
    催化剂
    CO2+
    1
    2
    N2，则100℃时，K的值=
     
    ．
    （2）上述反应达到化学平衡后，下列措施能提高NO转化率的是
     
    ．
    A．选用更有效的催化剂　　　　B．升高反应体系的温度
    C．降低反应体系的温度　　　　D．缩小容器的体积
    （3）若上述反应在容积不变的密闭容器中进行，该可逆反应达到平衡的标志是
     

    A．气体的密度不再变化
    B．单位时间内消耗的CO与生成的CO2的物质的量之比为1：1
    C．气体的压强不再变化
    D．各气体的浓度相等
    （4）某温度下，将0.02mol的NO和0.02mol的CO的混合气体充入一装有催化剂的容器中，充分反应后，测得混合气体中CO的体积分数为0.125，则CO的转化率为
     
    ．

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    在80℃时，将0.40mol的N2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2O4?2NO2，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
    时间/s
    n/mol    		 0 20 40 60 80 100
    n（N2O4） 0.40 a 0.20 c d e
    n（NO2） 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
    （1）计算20～40s内用N2O4表示的平均反应速率为
     
     mol?L-1?s-1．
    （2）计算在80℃时该反应的平衡常数K=
     
    ．
    （3）反应进行至100s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色
     
    （填“变浅”、“变深”或“不变”）．
    （4）要增大该反应的K值，可采取的措施有
     
    （填字母）．
    a．增大N2O4起始浓度
    b．向混合气体中通入NO2
    c．使用高效催化剂
    d．升高温度．

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    精英家教网非金属元素氮有多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等．
    （1）对反应N2O4（g）?2NO2（g），△H=+57kJ?mol-1在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示．
    下列说法正确的是
     

    a．A、C两点的反应速率：A＞C
    b．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
    c．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
    d．由状态B到状态A，可以用加热的方法
    （2）在100℃时，将0.400mol的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：
    时间（s） 0 20 40 60 80
    n（NO2）/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
    n（N2O4）/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
    ①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为
     
    ．
    ②已知100℃反应2NO2?N2O4的平衡常数K=2.8．若该温度下某时刻测得c（NO2）=1.00mol/L，c（N2O4）=0.20mol/L，则该时刻的v正
     
    v逆（填“＞”、“＜”或“=”）；升高温度后，平衡常数K将
     
    （填“增大”、“减小”或“不变”）．
    ③若在相同情况下最初向该容器只充入的是N2O4气体，要达到上述同样的平衡状态，N2O4的起始浓度是
     
    mol?L-1．
    ④计算在题③的条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为
     
    ．（结果保留小数点后一位）
    （3）肼（N2H4）通常是航天航空的重要燃料，我们常用的一种肼燃料电池，是以肼与氧气的反应为原理设计的（N2H4+O2=N2+2H2O），其电解质溶液是KOH溶液．写出该电池负极的电极反应式
     
    ．

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