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原创工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度250°C300°C350°C
K2.0410.2700.012
①由表中数据判断△H______0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为______,此时的温度为______.
(2)在100℃压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的平衡常数K=______(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式).此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡______(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数______.(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是______.
A.升温                B.加入催化剂              C.增加CO的浓度
D.恒容充入H2 E.恒压充入惰性气体        F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器
反应物投入量1molCO、2moL H21molCH3OH2molCH3OH





CH3OH浓度(mol/L)c1c2c3
反应的能量变化akJbkJckJ
体系压强(Pa)p1p2p3
反应物转化率α1α2α3
请选择正确的序号填空(不定项选择)
①c1、c2、c3的关系表达正确的为______
A  c3>2c1      B c1<c3<2c1      C c1=c2
②a、b、c的关系表达正确的为______
A   c<2|△H|B  a+b=|△H|C  c=2b
③p1、p2、p3的关系不正确的为______
A  p1=p2      B  p2<p3<2p2       C  p3>2p2
④a1、a2、a3的关系表达不正确的为______
A  a1=a2       B a3<a2      C  a1+a2=1.
【答案】分析:(1)①根据温度升高,K减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动;
②根据起始量和平衡量计算转化率,根据平衡浓度计算平衡常数,以此判断温度;
(2)根据平衡常数的计算公式计算,根据平衡移动的影响判断移动方向;
(3)要提高CO的转化率,应使平衡向正反应方向移动;
(4)反应达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生改变,由此衍生的一些物理量也不再发生变化;
(5)从等效平衡和平衡移动的角度分析.
解答:解:(1)①温度升高,K减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,故答案为:<;
 ②达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则转化的CO的物质的量为2.0mol-0.2mol/L×1L=1.6mol,
所以CO的转化率为=80%,则
       CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始:1mol/L   3mol/L
转化:0.8mol/L  1.6mol/L          0.8mol/L
平衡:0.2mol/L  1.4mol/L          0.8mol/L
所以:k==2.041(mol/L)-2,温度应为250℃,
故答案为:80%;250℃;
(2)
           CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始:mol/L       mol/L         O
转化:0.5×mol/L   mol/L         0.5×mol/L
平衡:0.5×mol/L   mol/L          0.5×mol/L
k=
再向容器中充入a mol CH3OH(g),生成物浓度增大,平衡向逆反应方向移动,再次达到新平衡时,虽然CO的物质的量增多,但比总物质的量的增多要小,CO的体积分数反而减小,
故答案为:;向逆反应方向;减小;
(3)A.升温,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率的减小,故A错误;
B.加入催化剂,平衡不移动,转化率不变,故B错误;
C.增加CO的浓度,CO的转化率的减小,,故C错误;
D.恒容充入H2,平衡向正反应方向移动,转化率增大,故D正确;
E.恒压充入惰性气体,平衡不移动,转化率不变,故E错误;
F.分离出甲醇,平衡向正反应方向移动,转化率增大,故F正确.
故答案为:DF;
(4)A.无论是否达到平衡状态,生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等,故A错误;
B.无论是否达到平衡状态,气体的质量不变,容器的体积不变,则混合气体的密度不变,故B错误;
C.混合气体的相对平均分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化,说明反应达到平衡状态,故D正确.
故答案为:CD;
(5)甲乙为等效平衡,则有:c1=c2、a1=a2、a+b=|△H|、p1=p2
甲丙相比较,相当于在甲的基础上压缩容器体积,则平衡向正反应方向移动,
则有:c3>2c1、c<2|△H|、p2<p3<2p2、a3<a2
故答案为:AC;AB;C;A.
点评:本题考查较为综合,涉及化学平衡的计算,平衡状态的判断,平衡常数的计算与运用以及等效平衡问题,题目难度较大,注意(5)题为易错点,要准确理解等下平衡问题.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

原创工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 250°C 300°C 350°C
K 2.041 0.270 0.012
①由表中数据判断△H
0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为
80%
80%
,此时的温度为
250°C
250°C

(2)在100℃压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的平衡常数K=
V2
a2
V2
a2
(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式).此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡
向逆反应方向
向逆反应方向
(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数
减小
减小
.(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是
DF
DF

A.升温                B.加入催化剂              C.增加CO的浓度
D.恒容充入H2 E.恒压充入惰性气体        F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)
CD
CD

A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器
反应物投入量 1molCO、2moL H2 1molCH3OH 2molCH3OH





CH3OH浓度(mol/L) c1 c2 c3
反应的能量变化 akJ bkJ ckJ
体系压强(Pa) p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
请选择正确的序号填空(不定项选择)
①c1、c2、c3的关系表达正确的为
AC
AC

A  c3>2c1      B c1<c3<2c1      C c1=c2
②a、b、c的关系表达正确的为
AB
AB

A   c<2|△H|B  a+b=|△H|C  c=2b
③p1、p2、p3的关系不正确的为
C
C

A  p1=p2      B  p2<p3<2p2       C  p3>2p2
④a1、a2、a3的关系表达不正确的为
A
A

A  a1=a2       B a3<a2      C  a1+a2=1.

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科目:高中化学 来源:河北省衡水中学2010-2011学年高一下学期期末考试化学试题 题型:022

(原创)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH

(1)

下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).

①由表中数据判断ΔH________0(填“>”、“=”或“<“)

②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________

(2)

在100℃压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K=________(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式).此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡________(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数________.(减小、增大、不变)

(3)

要提高CO的转化率,可以采取的措施是________

A.升温

B.加入催化剂

C.增加CO的浓度

D.恒容充入H2

E.恒压充入惰性气体

F.分离出甲醇

(4)

判断反应达到平衡状态的依据是

A.

生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

B.

混合气体的密度不变

C.

混合气体的相对平均分子质量不变

D.

CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

(5)

300℃,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:

请选择正确的序号填空(不定项选择)

①c1、c2、c3的关系表达正确的为________

A.c3>2c1

B.c1<c3<2c1

C.c1=c2

②abc的关系表达正确的为________

A.c<2|ΔH|

B.a+b=|ΔH|

C.c=2b

③p1、p2、p3的关系不正确的为________

Ap1=p2

Bp2<p3<2p2

Cp3>2p2

④a1、a2、a3的关系表达不正确的为________

Aa1=a2

Ba3<a2

Ca1+a2=1

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

原创工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)
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CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 250°C 300°C 350°C
K 2.041 0.270 0.012
①由表中数据判断△H______0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为______,此时的温度为______.
(2)在100℃压强为0.1MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的平衡常数K=______(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式).此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡______(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数______.(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是______.
A.升温                B.加入催化剂              C.增加CO的浓度
D.恒容充入H2 E.恒压充入惰性气体        F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器
反应物投入量 1molCO、2moL H2 1molCH3OH 2molCH3OH





CH3OH浓度(mol/L) c1 c2 c3
反应的能量变化 akJ bkJ ckJ
体系压强(Pa) p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
请选择正确的序号填空(不定项选择)
①c1、c2、c3的关系表达正确的为______
A  c3>2c1      B c1<c3<2c1      C c1=c2
②a、b、c的关系表达正确的为______
A   c<2|△H|B  a+b=|△H|C  c=2b
③p1、p2、p3的关系不正确的为______
A  p1=p2      B  p2<p3<2p2       C  p3>2p2
④a1、a2、a3的关系表达不正确的为______
A  a1=a2       B a3<a2      C  a1+a2=1.

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