分析 (1)圖象分析可知甲醇濃度變化,結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算氫氣濃度變化,反應(yīng)速率v=$\frac{△c}{△t}$,反應(yīng)熱與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比,根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算;
(2)依據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式計(jì)算分析焓變大小,注意放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù)值;
(3)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài);
(4)要使平衡混合物中 $\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$增大,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)影響平衡移動(dòng)的因素來(lái)回答判斷.
解答 解:(1)圖象分析可知甲醇濃度變化為0.75mol/L,化學(xué)方程式計(jì)算CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),氫氣濃度變化=3×0.75mol/L=2.25mol/L,
反應(yīng)開(kāi)始到平衡,H2的平均反應(yīng)速率v(H2)=$\frac{2.25mol/L}{10min}$=0.225 mol•L-1•min-1,達(dá)到平衡狀態(tài)消耗甲醇物質(zhì)的量=0.75mol/L×1L=0.75mol,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)放出的熱量,
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
1 49.0kJ•mol-1
0.75mol Q=36.75 kJ
故答案為:0.225 mol•L-1•min-1,36.75 kJ;
(2)①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H1;
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(l)△H2;生成水的質(zhì)量相等,
蓋斯定律計(jì)算①-②得到H2O(l)=H2O(g)△H1-△H2,液體水變化為氣體水需要吸熱,反應(yīng)焓變大于0,△H1-△H2>0,△H1>△H2,
故答案為:>;
(3)一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),
A.反應(yīng)前后氣體體積和質(zhì)量不變,氣體的密度始終不變化,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.各組分的濃度相等和起始量、變化量有關(guān),不能說(shuō)明反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相同,不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.消耗CO2物質(zhì)的量與消耗CH3OH物質(zhì)的量相等,說(shuō)明二氧化碳正逆反應(yīng)速率相同,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;
D.CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再變化是平衡標(biāo)志,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;
故答案為:CD;
(4)一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),要使平衡混合物中 $\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$增大,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),
A.反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)升高溫度 平衡逆向進(jìn)行,比值減小,故A錯(cuò)誤;
B.恒容充入He使壓強(qiáng)增大,總壓增大,分壓不變平衡不變,故B錯(cuò)誤;
C.將H2O(g)從體系中分離 平衡正向進(jìn)行,平衡混合物中 $\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$增大,故C正確;
D.使用催化劑改變反應(yīng)速率不改變化學(xué)平衡,比值不變,故D錯(cuò)誤;
E.縮小容器體積,壓強(qiáng)增大,平衡正向進(jìn)行,平衡混合物中 $\frac{n(C{H}_{3}OH)}{n(C{O}_{2})}$增大,故E正確;
故答案為:CE.
點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及熱化學(xué)方程式計(jì)算分析、化學(xué)平衡計(jì)算、及平衡移動(dòng)影響因素、平衡標(biāo)志等問(wèn)題,題目難度中等,注意根據(jù)圖象計(jì)算各物質(zhì)的平衡濃度為解答該題的關(guān)鍵.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 中性溶液AG=0 | |
B. | 常溫下0.1mol/L氫氧化鈉溶液的AG=12 | |
C. | 酸性溶液AG<0 | |
D. | 常溫下0.1mol/L的鹽酸溶液的AG=13 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 常溫常壓下,1mol氦氣含有的原子數(shù)為NA | |
B. | 常溫常壓下,8g甲烷中含有的電子數(shù)為5NA | |
C. | 22 g CO2 與標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L O2含有相同分子數(shù) | |
D. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L四氯化碳所含分子數(shù) 0.5NA |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 氟化銨的電子式: | |
B. | 原子最外層只有1個(gè)電子的元素一定是金屬元素 | |
C. | 離子結(jié)構(gòu)示意圖:,可以表示35Cl-,也可以表示37Cl- | |
D. | 1mol CH4與1mol NH4+所含質(zhì)子數(shù)相等 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ⑥ | ⑦ | ||||||
三 | ① | ③ | ⑤ | ⑧ | ⑩ | |||
四 | ② | ④ | ⑨ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 透明的溶液中:Al3+、Cu2+、SO42-、NO3- | |
B. | 通入SO2的溶液中:Fe3+、Ba2+、Cl-、NO3- | |
C. | 加入鋁粉產(chǎn)生H2的溶液中:NH4+、Fe3+、SO42-、NO3- | |
D. | 常溫下,由水電離出的c(H+)=1×10-12mol/L:K+、Ba2+、Cl-、NO3- |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題
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