**承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳...
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**承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环,有效降低碳排放。
(1)在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ‧mol-1,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①计算:从0min到3min,H2的平均反应速率v(H2)=_______mol·L-1·min-1,反应至平衡时,放出的热量是_______kJ。
②能说明上述反应达到平衡状态的是________(填编号)。
A.c(CO2) ∶c(CH3OH)=1∶1
B.混合气体的密度不再发生变化
C.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③反应达到平衡后,保持其他条件不变,能加快反应速率且使体系中气体的物质的量减少,可采取的措施有________(填编号)。
A.升高温度 B.缩小容器体积
C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
(2)已知A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH,反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | x | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
①该反应是_____反应(填“放热”或“吸热”)。
②830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,反应至10s时达到平衡,测得A的转化率为80%,计算830℃时,反应的平衡常数x=____。
【回答】
【*】 (1). 0.5 (2). 36.75 (3). D (4). B (5). 放热 (6). 1
【解析】本题主要考查化学平衡的判断、影响化学平衡的外界因素及有关平衡常数的计算。
(1)①v(H2)=3v(CO2)=3×0.50/3mol·L-1·min-1=0.5mol·L-1·min-1,反应至平衡时,消耗CO20.75mol,放出的热量是0.75×49.0kJ=36.75kJ。
②A.c(CO2) 与c(CH3OH)的关系与平衡状态之间没有关系 ,故A不能说明上述反应达到平衡状态 ;B.混合气体质量不变,体积不变,所以混合气体的密度始终不变,故B不能说明上述反应达到平衡状态 ;C.都是正反应速率,故C不能说明上述反应达到平衡状态 ; D.CO2的体积分数随着反应进行而变化,当CO2的体积分数在混合气体中保持不变时 ,表明反应达到平衡状态,故D能说明上述反应达到平衡状态 。故选D。
③ A.升高温度平衡左移,气体物质的量增加,故A不符合题意;B.加压反应速率增大,平衡右移,故B符合题意;C.气体物质的量增多,故C不符合题意;D.平衡不移动,气体物质的量不变,故D不符合题意。故选B。
(2)①平衡常数随着温度升高而减小,所以该反应是放热反应。
②830℃时,各物质平衡浓度为c(A)=0.02mol/L、c(B)=(0.80-0.16)/2mol/L=0.32mol/L、c(C)=c(D)=0.08mol/L,x=[c(C)c(D)]/[ c(A)c(B)]=1。
知识点:化学反应速率 化学平衡
题型:综合题
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