分析 (1)從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,圖象中甲醇濃度變化為0.75mol/L,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算消耗氫氣的濃度,平衡濃度=起始濃度-平衡濃度;
(2)平衡常數(shù)隨溫度變化不隨濃度等因素影響;
(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)將容器的容積壓縮到原來(lái)的$\frac{1}{2}$,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),以此判斷;
(5)結(jié)合化學(xué)平衡三行計(jì)算列式計(jì)算平衡濃度,平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$;若開(kāi)始時(shí)向該1L密閉容器中充入1mol CO2,2mol H2,1.5mol CH3OH和1mol H2O(g),計(jì)算此時(shí)濃度商和平衡常數(shù)比較判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向.
解答 解:(1)起始?xì)錃鉂舛萩=$\frac{3mol}{1L}$=3mol/L,圖象得到甲醇濃度變化為0.75mol/L,化學(xué)方程式計(jì)算,CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),氫氣消耗濃度0.75mol/L×3=2.25mol/L,則平衡濃度=3mol/L-2.25mol/L=0.75mol•L-1,
故答案為:0.75mol•L-1;
(2)若改變條件使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),若是濃度變化,平衡常數(shù)不變,若是溫度變化,降低溫度平衡正向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大,故平衡常數(shù)可能增大,故選ac,
故答案為:ac;
(3)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),
A.反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變化,恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;
B.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和氣體物質(zhì)的量不變,恒溫、恒容時(shí),容器內(nèi)混合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B錯(cuò)誤;
C.一定條件下,CO2、H2和CH3OH的濃度保持不變是平衡標(biāo)志,故C正確;
D.一定條件下,單位時(shí)間內(nèi)消耗3mol H2的同時(shí)生成1mol CH3OH只能說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤;
故答案為:AC;
(4)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1,反應(yīng)為氣體體積減小的放熱反應(yīng),在其他條件不變的情況下,將體系體積壓縮到原來(lái)的$\frac{1}{2}$,物質(zhì)濃度增大,平衡正向進(jìn)行,
a.體積縮小濃度增大,氫氣的濃度增大,故a錯(cuò)誤;
b.體積縮小壓強(qiáng)增大,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率也增大,故b正確;
c.將體系體積壓縮到原來(lái)的$\frac{1}{2}$,物質(zhì)濃度增大,平衡正向進(jìn)行,甲醇的物質(zhì)的量增加,故c正確;
d.將體系體積壓縮到原來(lái)的$\frac{1}{2}$,物質(zhì)濃度增大,平衡正向進(jìn)行,重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)減小,故d錯(cuò)誤;
故答案為:bc;
(5)現(xiàn)向體積為1L的密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示,
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
起始量(mol/L) 1 3 0 0
變化量(mol/L) 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡量(mol/L) 0.25 0.75 0.75 0.75
K=$\frac{0.75×0.75}{0.25×0.7{5}^{3}}$=$\frac{16}{3}$,
若開(kāi)始時(shí)向該1L密閉容器中充入1mol CO2,2mol H2,1.5mol CH3OH和1mol H2O(g),Qc=$\frac{1×1.5}{1×{2}^{3}}$=$\frac{3}{16}$<K=$\frac{16}{3}$,反應(yīng)正向進(jìn)行,
故答案為:$\frac{16}{3}$; 正.
點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的計(jì)算及影響因素、蓋斯定律的應(yīng)用、平衡常數(shù)計(jì)算等,掌握化學(xué)平衡移動(dòng)原理和化學(xué)平衡的計(jì)算是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2016-2017學(xué)年甘肅省高二上10月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
在含有酚酞的0.1 mol / L氨水中加入少量的 NH4Cl晶體,則溶液顏色( )
A.變藍(lán)色 B.變深 C.變淺 D.不變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
化學(xué)鍵 | C-H | C-C | C=C | H-H |
鍵能/kJ•molˉ1 | 412 | 348 | 612 | 436 |
時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
總壓強(qiáng)/100kPa | 1.0 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | 1.4 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
n(HI)/mol | 1.80 | 1.64 | 1.52 | 1.44 | 1.40 | 1.40 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1.5mol/L | B. | 2.0mol/L | C. | 1mol/L | D. | 2.5mol/L |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 此反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行 | |
B. | 此反應(yīng)僅在低溫下自發(fā)進(jìn)行 | |
C. | 此反應(yīng)僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行 | |
D. | 此反應(yīng)在任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 只有①② | B. | 只有①②④有盡有 | C. | 只有①②③ | D. | 全部 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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