时间:2017-01-13 08:47:42
1、选择题 在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),图1表示反应过程中能量的变化,图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正确的是
A.该反应的焓变和熵变:ΔH>0,ΔS<0
B.温度降低,该反应的平衡常数K增大
C.升高温度,n(CH3OH)/n(CO2)增大
D.从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为2.25 mol/(L·min)
参考答案:B
本题解析:该反应是放热反应,ΔH<0;气体的物质的量减少,ΔS<0,A错。温度降低,平衡正向移动、平衡常数增大,B正确。升高温度,平衡逆向移动,n(CH3OH)/n(CO2)减小,C错。从反应开始到平衡,v(CO2)==0.075 mol/(L·min
本题难度:一般
2、计算题 甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)???△H=+206.0kJ?molˉ1
II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)???△H=-129.0kJ?molˉ1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为?????????????。
(2)将1.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。
①假设100℃时达到平衡所需构时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为???????????????。
②1000C时反应I的平衡常数为?????????????????。
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a molCO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器舶容积压缩到原来的1/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是?????????????(填字母序号)。
A.平衡常数K增大
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH的物质的量增加
D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将CO2+氧化成CO3+,然后以CO3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化。若下图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池正极的电极反应式:???????????????????????,该电池工作时,溶液中的OHˉ向????????极移动。净化含1mol甲醇的水,燃料电池转移电子????????mol。
参考答案:(16分)(1)CH4(g)+ H2O(g)
本题解析:
试题分析:(1)根据盖斯定律可知,已知反应I+II可得:CH4(g)+ H2O(g)= CH3OH(g)+H2(g)?△H=+77.0kJ?molˉ1;(2)CH4的起始浓度为1.0mol÷100L=0.01mol?Lˉ1,读图可知100℃时其平衡转化率为50%,则CH4的变化浓度为0.01mol?Lˉ1×50%=0.005mol?Lˉ1,则v(CH4)= 0.005mol?Lˉ1÷5min=0.001mol?Lˉ1?minˉ1,根据系数之比等于速率之比可知,v(H2)=3×v(CH4)= 0.0
本题难度:一般
3、填空题 在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②______________________________________________;
③______________________________________________;
(2)实验②平衡时B的转化率为________;实验③平衡时C的浓度为________________;
(3)该反应的ΔH________0,其判断理由是_________________________________;
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率:
实验②:vB=________;
实验③:vC=________。
参考答案:(1)②加催化剂 达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变 ③
本题解析:本题主要考查化学平衡,意在考查考生读图、表述和计算能力。(1)分析图像可知,①和②在平衡时刻A的浓度相等,且②的曲线斜率较大,说明反应速率较大,故是改变某一条件使反应加快,但平衡没有移动,故只可能是使用了催化剂。①和③相比较,平衡时刻③中A的浓度较小,曲线斜率较大,说明③的反应速率较大且平衡向正方向移动,而起始浓度相等,故只可能是升高温度。
(2)由起始到平衡时刻Δc(A)=0.10 mol·L-1-0.060 mol·L-1=0.040 mol·L-1,故Δc(B)=0.080 mol·L-1,则
本题难度:一般
4、填空题 (6分)在20L恒容的密闭容器中,加入3mo1SO3(g)和lmo1氧气,在一定温度下使其反应,反应至4min时,氧气的浓度为0.09 mol·L-1,当反应到8min时,反应到达平衡,此时三氧化硫浓度c(SO3)=" a" mol·L-1。
(1)0min~4min内生成O2平均速率v(O2)= ??????????mol·L-1·min-1
(2)达到平衡时c(O2)=c(SO2),则a=???????mol·L-1,在下列坐标系中作出0min~8min及之后SO2、O2、SO3浓度随时间变化曲线.
(3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于a mol·L-1的是??????????
? | A | B | C | D |
SO3 | 1mol | 3mol | 3mol | 0mol |
SO2 | 2mol | 1.5mol | 0mol | 6mol |
O2 | 2mol | 1mol | 0mol | 5mol 参考答案:(1)? 0.01mol/L. min(1分) 本题解析: 本题难度:一般 5、选择题 一定温度下的密闭容器中,不能表明A(s)+2B(g)?C(g)+D(g)已达平衡的是( ) 参考答案:A、若A的质量不再发生变化,说明生成A和消耗A的速率相等,即 本题解析: 本题难度:一般 |