甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)……Ⅰ,CH4的转化率与温度、压强的关系如右图所示:
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 。
②图中的P1 P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为 。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ……Ⅱ。
③该反应的△H 0,△S 0(填“<”、“>”或“=”)。
④若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是
A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.再充入1mol CO和3mol H2 |
(3)在最新开发并投入生产的流动电解质直接甲醇燃料电池中,流动电解质硫酸的使用,可提高燃料电池效率约30%,该电池的负极反应为 。
在一个容积固定的密闭容器中,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0。第2 min时只改变一个条件,反应情况如下表:
时间 |
c(CO)/mol/L |
c(H2)/mol/L |
c(CH3OH)/mol/L |
起始 |
1 |
3 |
0 |
第2 min |
0.8 |
2.6 |
0.2 |
第4 min |
0.4 |
1.8 |
0.6 |
第6 min |
0.4 |
1.8 |
0.6 |
下列说法不正确的是
A.第4 min至第6 min该化学反应处于平衡状态
B.第2 min时,如果只改变某一条件,则改变的条件可能是降低温度
C.第2 min时,如果只改变某一条件,则改变的条件可能是使用催化剂
D.第6 min时,其他条件不变,如果升高温度,正反应速率增大
对于某一可逆反应,在不同条件下的平衡状态中,正、逆反应速率的关系是( )
在一密闭容器中进行如下反应:3H2(气)+N2(气)2NH3(气),已知反应过程中某一时 刻 H2、N2、NH3的浓度分别为 0.3mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是( )
A.H2为 0.6mol/L、N2为 0. 2mol/L | B.NH3为 0.25mol/L |
C.N2、NH3均为 0.15mol/L | D.NH3为 0.4mol/L |
可逆反应2SO2 (g)+ O2 (g) 2SO3(g)达到平衡的标志是
① 消耗2 mol SO2的同时生成2 mol SO3
②SO2、O2与SO3的物质的量之比为2∶1∶2
③ 反应混合物中,SO3的质量分数不再改变
A.①② | B.①③ | C.只有③ | D.只有① |
在容积不变的密闭容器中,一定条件下发生反应:2A(?)B(g)+C(s),达到化学平衡后,升高温度,容器内气体的密度增大,则下列叙述正确的是( )
A.若正反应是吸热反应,则A为非气态 |
B.若正反应是放热反应,则A为非气态 |
C.在平衡体系中加入少量C,该平衡向逆反应方向移动 |
D.改变压强对该平衡的移动一定无影响 |
对可逆反应A(g)+2B(g)3C(g),在其他条件不变的情况下,下列有关叙述不正确的是( )
A.单位时间内消耗amol(A),同时消耗3amolC时,反应处于平衡状态
B.增大容器的体积,化学平衡不移动,反应速率也不变
C.升高温度使c(B)增大,可知正反应为放热反应
D.加入催化剂,改变了反应历程,但反应的△H不会变
将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),2s后A的转化率为50%,测得v(D)=0.25mol•L-1•s-1,下列推断不正确的是( )
A.v(C)=v(D)=0.25mol•L-1•s-1 B.z=2
C.C的体积分数为28.6% D.B的转化率为25%
已知反应:2NO2 (红棕色) N2O4(无色) △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,下右图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A.b点的操作是拉伸注射器 |
B.d 点:v(正) < v(逆) |
C.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小 |
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度关系:T(b)>T(c) |
一定温度下,某密闭容器中的反应为:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(g),经5min达到平衡,X减少n mol/L,Y减少n/3mol/L,Z增加2n/3mol/L。若将体系压强增大,W的百分含量不发生变化,则为
A.3:1:2:1 | B.1:3:2:2 | C.1:3:1:2 | D.3:1:2:2 |
一定条件下,体积为10L的密闭容器中,1molX和1molY进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),经60s达到平衡,生成0.3molZ。下列说法正确的是( )
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·s) |
B.将容器体积变为20L,Z的平衡浓度变为原来的1/2 |
C.若增大压强,则物质Y的转化率减小 |
D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的△H>0 |
在某温度下,将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5 min后达平衡,已知各物质的平衡浓度的关系为ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下,将容器的体积扩大为原来的10倍,A 的转化率没有发生变化,则B的转化率为
A.60% B.40% C.24% D.4%
一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应热和化学平衡常数分别为△H和K, 则相同温度时反应4NH3(g) 2N2(g)+6H2(g)的反应热和化学平衡常数为
A.2△H和2K | B.-2△H和 K2 |
C.-2△H和 K-2 | D.2△H和-2K |
在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0;平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.p1<p2,纵坐标指A的质量分数 |
B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数 |
C.p1<p2,纵坐标指A的转化率 |
D.p1<p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量 |
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