时间:2017-09-23 23:43:49
1、填空题 (12分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。图1表示反应进行过程中能量的变化(曲线a未使用催化剂,曲线b使用催化剂),图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。
(1)下列说法正确的是______________
A.反应进行到3min时达到化学平衡状态
B.是否使用催化剂对反应前后的能量变化没有影响
C.当反应物消耗量一定时,若反应生成液态甲醇,能量变化值会更大
D.平衡时氢气的浓度为1mol/L
(2)从反应开始到平衡状态,用CO浓度变化表示的反应速率为_______________,H2的转化率为______________。
(3)当有0.25mol CH3OH生成时会__________(填吸收或放出)___________kJ的热量。
参考答案:
(1)BC(4分,每个2分,多选倒扣)
(2)0.075mol/(Ls); 75%(每空2分)
(3)放出; 22.75(每空2分)
本题解析:略
本题难度:简单
2、选择题 下列关于化学反应限度的叙述中正确的是( )
A.改变外界条件不能改变化学反应的限度
B.当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态
C.当某反应体系中气体压强不再改变时,该反应一定达到反应限度
D.当某反应达到限度时,反应物和生成物的浓度一定相等
参考答案:A、改变影响化学平衡的条件,化学平衡被破坏,平衡移动,即改变化学反应的限度,故A 错误;
B、在一定条件下的可逆反应经过一定的时间后,正、逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种表面上静止的“平衡状态”就是这个可逆反应所能达到的限度,故B正确;
C、体系压强可能自始至终都不发生变化,故C错误;
D、反应达到限度时,正、逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,反应物和生成物的浓度不一定相等,故D错误.
故选:B
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 在一定温度下的定容的容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)═C(g)+D(g)已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强?②混合气体的密度?③B的物质的量浓度? ④混合气体总物质的量? ⑤混合气体的平均相对分子质量?
⑥速率关系:v(C)与v(D)的比值? ⑦混合气体总质量? ⑧混合气体总体积.
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①③④⑤
C.①②③④⑤⑦
D.①③④⑤⑥
参考答案:①该反应为反应前后气体的物质的量减小的反应,容器体积不变,随反应进行压强降低,当压强不再变化,说明到达平衡,故①正确;
②反应混合物都是气体,总质量不变,容器体积不变,密度自始至终都不变,不能说明到达平衡状态,故②错误;
③随反应进行B的浓度减小,当B的物质的量浓度不再变化,说明到达平衡,故③正确;
④该反应为反应前后气体的物质的量减小的反应,随反应进行混合气体总物质的量减小,混合气体总物质的量不再变化,说明到达平衡,故④正确;
⑤反应混合物都是气体,总质量不变,随反应进行混合气体总物质的量减小,所以随反应进行混合气体的平均相对分子质量增大,当混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明到达平衡,故⑤正确;
⑥v(C)与v(D)的速率关系自始至终都是1:1,不能说明到达平衡,故⑥错误;
⑦反应混合物都是气体,混合气体总质量不发生变化,不能说明到达平衡,故⑦错误;
⑧容器的体积不变,混合气体总体积不变,不能说明到达平衡,故⑧错误.
故①③④⑤正确.
故选:B.
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用两种方法制备甲醇:
反应Ⅰ:CO(g) + 2H2 (g)
CH3OH (g)?DH1
反应Ⅱ:CO2(g)+ 3H2(g)?
?CH3OH (g)+H2O(g)?DH2
① 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
| CO的初始浓度(mol/L) | 2 | 4 | 1 | 3 |
| H2的初始浓度(mol/L) | 3 | 2 | 3 | 3 |
| 时间(min) | 8 | 6 | 12 | n |
参考答案:(1)①<(1分);?② 0.2mol/(L·min) (1分),? 0.6(2分);
(2)K= c(CH3OH ) ·c(H2O) / c(CO2) ·c3(H2) (1分),? a、c(1分);
(3)CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g)?DH = DH 1 - DH 2(2分)、? 4(2分);
(4)负(1分),? CH3OH – 6e- + 8OH-? = CO32- + 6H2O(2分);
(5)13.44(2分)。
本题解析:分析题意随温度升高,平衡常数K减小,所以反应放热;
CO(g) + 2H2 (g)
CH3OH (g)
初始(mol):? 2? 6? 0
变化量(mol):1.6? 3.2? 1.6
平衡量(mol):0.4? 2.8? 1.6
平衡时气体的总量为0.4+2.8+1.6=4.8mol;为原来的4.8/8=0.6倍,则压强为原来的0.6倍;(3)由盖斯定律可知反应Ⅰ-Ⅱ,可得反应CO(g)+ H2O(g)
CO2(g)+H2(g)?DH = DH 1 - DH 2,表中
CO的初始浓度(mol/L)
2
4
1
3
H2的初始浓度(mol/L)
3
2
3
3
时间(min)
8
6
12
n
?
H2的初始浓度相同,CO的浓度为2:1时,所用时间为2:3,则当CO的浓度为2:3时,所用时间为2:1,则n=4;(4)负? CH3OH – 6e- + 8OH-? = CO32- + 6H2O;(5)每消耗0.2mol CH3OH,转移的电子为1.2mol,电解池的阴极反应为2H++2e-=H2↑所以产生的气体为0.6mol,标况下的体积为13.44L.
本题难度:困难
5、选择题 仅改变下列一个条件,通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是?(? )
A.加热
B.加压
C.减少生成物浓度
D.加大反应物浓度
参考答案:A
本题解析:略
本题难度:简单