問題詳情:
降低大氣中CO2的含量及有效地開發利用 CO2,目前工業上有一種方法是用CO2來生產燃料*醇。爲探究反應原理,現進行如下實驗,在體積爲1L的恆容密閉容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定條件下發生反應:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。
(1)從反應開始到平衡,*氣的平均反應速率v(H2)= mol/(L•min);
(2)*氣的轉化率= _____;
(3)該反應平衡常數爲 _____(保留小數點後2位);
(4)下列措施中能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 ___。
A.升高溫度 | B.充入He(g),使體系壓強增大 |
C.將H2O(g)從體系中分離出去 | D.再充入1mol H2 |
(5)當反應達到平衡時,H2的物質的量濃度爲c1,然後向容器中再加入一定量H2,待反應再一次達到平衡後,H2的物質的量濃度爲c2,則c1 c2的關係(填“>”、“<”或“=”)
【回答】
【*】(1)0.225(2)75%(3)5.33(4)CD(5) <
【解析】
試題解析:(1)根據反應的化學方程式可知
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始濃度(mol/L) 1 3 0 0
轉化濃度(mol/L) 0.75 2.25 0.75 0.75
平衡濃度(mol/L) 0.25 0.75 0.75 0.75
從反應開始到平衡,*氣的平均反應速率v(H2)==0.225mol∙L-1∙min-1;
(2)*氣的轉化率=×100%=75%;
(3)平衡常數等於生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積,則k===5.33;
(4)A、要使n(CH3OH)/n(CO2)增大,應使平衡向正反應方向移動。因正反應放熱,升高溫度平衡向逆反應方向移動,則n(CH3OH)/n(CO2)減小,A錯誤;B、充入He(g),使體系壓強增大,但物質濃度沒有變化,平衡不移動,n(CH3OH)/n(CO2)不變,B錯誤;C、將H2O(g)從體系中分離,平衡向正反應方向移動,n(CH3OH)/n(CO2)增大,C正確;D.再充入1molH2,平衡向正反應方向移動,n(CH3OH)增大,n(CO2)減小,則n(CH3OH)/n(CO2)增大,D正確,*選CD。
(5)當反應達到平衡時,向容器中再加入一定量H2,*氣濃度增大,平衡向正反應方向移動,但平衡的移動不能完全抵消*氣濃度的增大,故達到新的平衡狀態後,*氣濃度,一定比原平衡狀態大,即c1<c2。
考點:考查化學平衡的計算、化學平衡移動等
知識點:化學平衡單元測試
題型:綜合題