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1、选择题 某温度下,在容积一定的密闭容器中,反应2A(g)+B(g)
2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2 mol和4 mol。保持温度不变,向容器中再加入1mol A、0.5mol B和1 mol C,则下列说法正确的是
[? ]
A.正、逆反应速率都增大,平衡不移动
B.正、逆反应速率都增大,平衡向右移动
C.正、逆反应速率都增大,平衡向左移动
D.正、逆反应速率都不变,平衡不移动
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛.
已知(Ⅰ)CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=-49.0kJ?mol-1
(Ⅲ)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H3=-41.1kJ?mol-1
(Ⅳ)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)写出由H2和CO直接制备二甲醚的热化学方程式为______.根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响______.
(2)有研究者在催化剂(含Cu-Zn-Al-O和Al2O3)、压强为5.0MPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如图甲所示.其中CO转化率随温度升高而降低的原因是______.
(3)由CO和H2在催化剂作用下,也可以合成甲醇.反应原理为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
①对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则以上反应KP=______;
②在容积均为1L的密闭容器(a、b、c、d、e)中,分别充入1molCO和2molH2等量混合气体,在不同的温度下(温度分别为T1、T2、T3、T4、T5),经相同的时间,在t时刻,测得容器甲醇的体积分数(如图乙所示).解析在T1~T2及T4~T5二个温度区间,容器内甲醇的体积分数如图乙所示的变化趋势,其原因是______.
③在不改变反应物用量情况下,将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有(写出2点)______、______.
参考答案:(1)Ⅰ、CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-90.1kJ?mol-1
Ⅳ、2CH3OH(g)═CH3OCH3(g)+H2O(g)△H4=-24.5kJ?mol-1
依据盖斯定律Ⅰ×2+Ⅳ得到:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3+H2O(g),△H=-204.7kJ?mol-1;
该反应是气体体积减小的反应,增加压强,平衡正向进行,反应速率加快,CO和H2的转化率增大,CH3OCH3产率增加,
故答案为:2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g),△H=-204.7kJ?mol-1;增大压强,化学反应速率增大,平衡正向移动,CO和H2转化率增大,CH3OCH3产率增加;
(2)CO转化率随温度升高而降低,是因为反应是放热反应,升温平衡逆向进行,故答案为:反应放热,温度升高,平衡逆向移动;
(3)①平衡常数指的是:生成物浓度之幂或分压力的乘积与反应物浓度的幂或分压力的乘积之间的比值,故KP=c(CH3OH)c(CO)c2(H2),
故答案为:c(CH3OH)c(CO)c2(H2);
②反应进行到t时刻时,a、b没有达到平衡状态,c、d、e达到平衡状态,故T1-T2区间,化学反应未达到平衡状态,温度越高,化学反应速率越快,所以甲醇的体积分数随着温度的升高而提高.T3-T4区间,化学反应已达到平衡状态,由于正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以甲醇的体积分数减少,
故答案为:T1-T2区间,化学反应未达到平衡状态,温度越高,化学反应速率越快,所以甲醇的体积分数随着温度的升高而提高.T3-T4区间,化学反应已达到平衡状态,由于正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,所以甲醇的体积分数减少;
③将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,即降低甲醇的含量,使平衡逆向移动,可采取的措施有:升温、减压,
故答案为:升温;降压.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 向紫色Cr2(SO4)3溶液中,加入NaOH溶液至析出蓝灰色沉淀,此时,溶液中存在着如下平衡:Cr3+(紫色)+3OH-?Cr(OH)3(蓝灰色)?CrO2-(绿色)+H++H2O,将上述悬浊液等分两份a和b.向a试管中加入适量的NaOH溶液,向b试管中加入适量的H2SO4溶液.a、b试管中溶液颜色最终分别为( )
| A | B | C | D a试管 紫色 蓝灰色 蓝色 绿色 b试管 绿色 绿色 紫色 紫色
|
A.A
B.B
C.C
D.D
参考答案:向a试管中加入适量的NaOH溶液,中和H+,H+浓度降低,平衡右移,溶液中主要含有CrO2-,溶液呈绿色;
向b试管中加入适量的H2SO4溶液,中和OH-,OH-?浓度降低,平衡左移,溶液中主要含有Cr3+,溶液呈紫色,
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 对于任何一个平衡体系,采用以下措施,一定会使平衡移动的是( )
A.加入一种反应物
B.升高温度
C.对平衡体系增加压强
D.使用催化剂
参考答案:A、在反应中,加入一种故体反应物,固体量的增减不会引起化学平衡的移动,故A错误;
B、任何化学反应一定伴随能量的变化,升高温度,化学平衡一定是向着吸热方向进行,故B正确;
C、对于没有气体参加的反应,或是前后气体体积不变的反应,压强不会引起平衡的移动,故C错误;
D、使用催化剂只能改变化学反应的速率,不会引起化学平衡的移动,故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 对反应:A(g)+3B(g)

2C(g)的正反应为吸热反应,则为了提高A的转化率,选择的反应条件为( )
A.高温高压
B.高温低压
C.低温高压
D.低温低压
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单