工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下所示:
化學(xué)反應(yīng)
平衡
常數(shù)
溫度/℃
500
700
800
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)
K1
2.5
0.34
0.15
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
K3
 
 
 
 
請(qǐng)回答下列問題:
(1)反應(yīng)②是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2K3之間的關(guān)系,則K3=__________(用K1、K2表示)。
(3)500 ℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)③在某時(shí)刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時(shí)v________v(填“>”、“=”或“<”)。
(4)反應(yīng)①按照相同的物質(zhì)的量投料,測(cè)得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是__________(填序號(hào))。

A.溫度:T1T2T3
B.正反應(yīng)速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
D.平均摩爾質(zhì)量:M(a)>M(c),M(b)>M(d)
(1)吸熱 (2)K1·K2 (3)> (4)CD
(1)由表中數(shù)據(jù)知,溫度越高,平衡常數(shù)越大,所以反應(yīng)②為吸熱反應(yīng)。
(2)



(4)根據(jù)反應(yīng)①中溫度與K的關(guān)系,可推斷該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫,平衡左移,CO的轉(zhuǎn)化率減小,所以T3T2T1,A錯(cuò)誤;反應(yīng)速率v(c)>v(a),v(b)>v(d),B錯(cuò)誤;溫度越高,平衡常數(shù)越小,壓強(qiáng)對(duì)平衡常數(shù)無影響,所以K(a)>K(c),K(b)=K(d);升溫,平衡左移,平均摩爾質(zhì)量減小,加壓,平衡右移,平均摩爾質(zhì)量增大,所以M(a)>M(c),M(b)>M(d)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

將等物質(zhì)的量的A、B混合于2 L的密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),經(jīng)4min后測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.125mol·L-1·min-1,下列說法正確的是
A.反應(yīng)速率v(B)=0.13 mol·L-1·min-1
B.該反應(yīng)方程式中,x=1
C.4min時(shí),A的物質(zhì)的量為0.75mol
D.4min時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為50%

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

一定溫度下,反應(yīng)A2(g)+B2(g)??2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(  )
A.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2的同時(shí)生成n mol AB
B.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol AB的同時(shí)生成n mol B2
D.單位時(shí)間內(nèi)生成n mol A2的同時(shí)生成n mol B2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

已知CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-130.9 kJ·mol1
(1)現(xiàn)將0.8 mol CO2和2.4 mol H2充入容積為20 L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列說法正確的是__________(填字母序號(hào))。
A.該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行
B.當(dāng)容器內(nèi)CO2氣體體積分?jǐn)?shù)恒定時(shí),該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)
C.若其他條件不變,實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡常數(shù):K(T1)>K(T2),則T1T2
D.現(xiàn)有該反應(yīng)的X、Y兩種催化劑,X能使正反應(yīng)速率加快約5×105倍、Y能使逆反應(yīng)速率加快約8×106倍(其他條件相同),故在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇X為催化劑更合適
(2)該反應(yīng)進(jìn)行到45 s時(shí)達(dá)到平衡,此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為68.75%。下圖1中的曲線表示該反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中CO2濃度變化。


①若反應(yīng)延續(xù)至70 s。請(qǐng)?jiān)趫D1中用實(shí)線畫出25 s至70 s的反應(yīng)進(jìn)程曲線。
②某化學(xué)興趣小組采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比法分析改變實(shí)驗(yàn)條件對(duì)該反應(yīng)進(jìn)程的影響,每次只改變一個(gè)條件,并采集反應(yīng)進(jìn)程中CO2的濃度變化,在原有反應(yīng)進(jìn)程圖像上繪制對(duì)應(yīng)的曲線。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
CO2起始
濃度/mol·L1
反應(yīng)溫
度/℃
反應(yīng)壓
強(qiáng)/kPa
是否加入
催化劑
A
0.030
150
101

B
0.040
150
101

C
0.040
250
101

 
但是該小組負(fù)責(zé)繪制圖線的學(xué)生未將曲線(虛線)繪制完整(見圖2),也忘記了注明每條曲線所對(duì)應(yīng)改變的條件,請(qǐng)把每個(gè)實(shí)驗(yàn)編號(hào)與圖2中對(duì)應(yīng)曲線的字母進(jìn)行連線。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)      圖2中字母
A          a
B          b
C          c

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在某恒容密閉容器中進(jìn)行如下可逆反應(yīng):2M(g)+N(g) W(?)+4Q(g) ΔH<0,起始投料只有M和N。下列示意圖正確且能表示該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

可逆反應(yīng)mA(g)+nBpC(g)+qD(其中A和C都是無色氣體),當(dāng)達(dá)到平衡時(shí),下列敘述正確的是(  )
A.增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),說明(m+n)一定等于(p+q)
B.升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率減小,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.若增加B的量,平衡體系顏色加深,說明B必是氣體物質(zhì)
D.若B是氣體,增加A的量,A、B轉(zhuǎn)化率都一定增大

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下圖中,表示2A(g)+B(g) 2C(g)(正反應(yīng)放熱)。這個(gè)可逆反應(yīng)的正確圖像為(  )

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

可逆反應(yīng)A(s)+BC達(dá)到平衡后,B的轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的關(guān)系如下圖,下列說法正確的是(  )

A.B是固體,C是固體,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.B是氣體,C是固體,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
C.B是氣體,C是固體,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D.B、C都是氣體,正反應(yīng)是放熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在2NO2N2O4的可逆反應(yīng)中,下列狀態(tài)一定屬于平衡狀態(tài)的是(  )
A.N2O4和NO2的分子數(shù)比為1∶2
B.N2O4和NO2的濃度相等
C.平衡體系的顏色不再改變
D.單位時(shí)間內(nèi)有1 mol N2O4變?yōu)镹O2的同時(shí),有2 mol NO2生成

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