在密閉容器中充有10mol CO與20mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△=QkJ/molCO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.
(1)若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài).將混合氣體加熱至200℃,自反應(yīng)開始達(dá)到平衡狀態(tài)A點(diǎn)所需要的時(shí)間為a min,容器體積為b L.反應(yīng)達(dá)A點(diǎn)時(shí)此過程的反應(yīng)速率為v(CO)=
 
mol/(L?min),則該溫度下的平衡常數(shù)KA=
 
.B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB
 
b L (填“>”、“<”或“=”).此反應(yīng)的反應(yīng)熱△H
 
0(填“>”或“<”)
(2)若A、C兩點(diǎn)分別表示某溫度、壓強(qiáng)下達(dá)到的平衡狀態(tài).則自反應(yīng)開始達(dá)到平衡狀態(tài)所需要的時(shí)間tA
 
tC(填“>”、“<”或“=”)
(3)在不改變反應(yīng)物用量情況下,為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
 
(寫出一種方法即可)
考點(diǎn):轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線,化學(xué)平衡的影響因素
專題:化學(xué)平衡專題
分析:(1)A點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,據(jù)此計(jì)算參加反應(yīng)的CO物質(zhì)的量,利用三段式計(jì)算平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量,根據(jù)v=
△n
V
△t
計(jì)算v(CO);計(jì)算平衡時(shí)各組分的濃度,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算K;
A、B溫度相同,B的壓強(qiáng)比A高,CO轉(zhuǎn)化率更高,平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量比A小,結(jié)合pV=nRT判斷體積關(guān)系;
由圖可知,壓強(qiáng)一定時(shí),升高溫度,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng);
(2)溫度越高、壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大;
(3)在不改變反應(yīng)物用量情況下,提高CO轉(zhuǎn)化率,可以改變溫度、壓強(qiáng)或降低生成物的濃度等,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng).
解答: 解:(1)A點(diǎn)CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,參加反應(yīng)的CO物質(zhì)的量=10mol×0.5=5mol,則:
          CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
開始(mol):10     20       0
變化(mol):5      10       5
平衡(mol):5      10       5
故v(CO)=
5mol
bL
a min
=
5
ab
mol/(L.min);
平衡時(shí)CO、H2、CH3OH的濃度分別為
5
b
mol/L、
10
b
mol/L、
5
b
mol/L,故平衡常數(shù)k=
5
b
5
b
×(
10
b
)2
=0.01b2;
A、B溫度相同,B的壓強(qiáng)比A高,CO轉(zhuǎn)化率更高,平衡時(shí)混合氣體的物質(zhì)的量比A小,由pV=nRT可知,B點(diǎn)時(shí)容器的體積VB<b L;
由圖可知,壓強(qiáng)一定時(shí),升高溫度,平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故△H<0,
故答案為:;0.01b2;<;<;
(2)C點(diǎn)溫度、壓強(qiáng)比A的高,溫度越高、壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率增大,反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間要少,所以反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA>tC,
故答案為:>;
(3)正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),可以采取加壓、降溫或?qū)⒓状紡幕旌衔矬w系中分離出來,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高CO轉(zhuǎn)化率,
故答案為:加壓、降溫或?qū)⒓状紡幕旌衔矬w系中分離出來.
點(diǎn)評(píng):本題考查反應(yīng)速率計(jì)算及影響因素、平衡常數(shù)、化學(xué)平衡影響因素等,注意理解外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,難度不大.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

對(duì)于0.1mol?L-1 Na2CO3溶液,正確的是( 。
A、略升高溫度,溶液的pH值增大
B、2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3
C、c(Na+)+c(H+)=2 c(CO32-)+2c(HCO3-)+c(OH-
D、加入少量NaOH固體,c(CO32-)與c(Na+)均增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

物質(zhì)在水溶液中有不同的行為.按要求回答下列問題:
(1)Na2SO3溶液顯堿性,其原因是
 
(用離子方程式表示),該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?div id="9icq4nr" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(2)室溫下向10mL氨水溶液中加水稀釋后,下列量增大的有
 
(填編號(hào),下同),減小的有
 
,不變的有
 

a.溶液中氫氧根離子濃度          b.氨水的電離程度
c.水的離子積常數(shù)          d.
c(H+)
c(NH3?H2O)

(3)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強(qiáng)氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè).NaClO2變質(zhì)可分解為NaClO3和NaCl.取等質(zhì)量已變質(zhì)和未變質(zhì)的NaClO2試樣均配成溶液,分別與足量FeSO4溶液反應(yīng)時(shí),消耗Fe2+的物質(zhì)的量
 
(填“相同”或“不相同”),其原因是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在下列物質(zhì)中:①NaCl  ②NaOH  ③Na2O2  ④CH2O  ⑤(NH42S  ⑥CCl4  ⑦C2H2  ⑧SiC  ⑨晶體硅  ⑩金剛石 (選填序號(hào))
(1)其中只含有離子鍵的離子晶體是
 
;
(2)其中既有離子鍵,又有極性鍵和配位鍵的離子晶體是
 

(3)其中既有離子鍵,又有非極性鍵的是
 
;
(4)其中含有非極性鍵的非極性分子的是
 
;
(5)其中所有原子都在同一平面上的分子有
 
;
(6)其中含有極性鍵的原子晶體是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

水溶液中存在復(fù)雜的離子平衡關(guān)系,研究水溶液的離子平衡對(duì)生產(chǎn)、生活有極其重要的意義.
(1)鹽堿地(含較多的Na2CO3和NaCl)不利于作物生長,鹽堿地產(chǎn)生堿性的原因是
 
(用離子方程式表示).通過施加
 
(填“CaSO4”或“CuCl2”或“二者都”)可降低其堿性.
(2)FeCl3的水溶液呈
 
(填“酸”或“中”或“堿”)性,將FeCl3溶液蒸干,灼燒,最后得到的主要固體產(chǎn)物是
 

(3)實(shí)驗(yàn)室配制FeCl3溶液的操作是:
 

(4)水垢中的CaSO4可用Na2CO3溶液處理,使之變成CaCO3,然后再用酸處理.CaSO4轉(zhuǎn)化成CaCO3的反應(yīng)原理是
 
(用離子方程式表示).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是(  )
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
A 向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO32溶液 出現(xiàn)白色沉淀 溶液X中一定含有SO42-
B 用鉑絲蘸取溶液Y進(jìn)行焰色反應(yīng) 火焰呈黃色 溶液Y中含Na+,不含K+
C 向一定濃度的Na2SiO3溶液中通入適量CO2氣體 出現(xiàn)白色沉淀 H2SiO3的酸性比H2CO3的酸性強(qiáng)
D 向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2 溶液變渾濁 析出了NaHCO3
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列選項(xiàng)正確的是( 。
A、0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2C(H2CO3
B、等物質(zhì)的量濃度的三種溶液:①(NH42CO3②NH4Cl③(NH42Fe(SO42中,c(NH4+)的大小順序?yàn)椋孩郏劲冢劲?/span>
C、25℃時(shí),pH=4的KHC2O4溶液中:c(HC2O4-)>c(H2C2O4)>C(C2O42-
D、CH3COONa溶液和鹽酸混合呈中性的溶液中:c(Na+)>c(Cl-)=c(CH3COOH)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在0.1mol/L的Na2CO3的溶液中,下列關(guān)系式正確的是( 。
A、c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+
B、c(OH-)=c(HCO3-)+c(H2CO3
C、2c(Na+)=(CO32-)+c(HCO3-)>c(H2CO3
D、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2(CO32-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

HClO是比H2CO3還弱的酸,下列反應(yīng)Cl2+H2O?HCl+HClO達(dá)到平衡后,要使HClO的濃度增大,可采取的措施是(  )
A、光照
B、加入NaOH固體
C、加入水
D、加入CaCO3固體

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同步練習(xí)冊答案