面对目前世界范围内的能源危机,甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛的应用前景。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式:_______________________。
(2)在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他条件不变的情况下,再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数________。
(3)已知在T ℃时,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应________(填“已经”或“没有”)达到平衡,原因是___________________________________________。此时刻v正________v逆(填“>”或“<”)。
一定温度下,在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应,其平衡常数表达式为K=。请回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为__________________________________________;
若温度升高,K增大,则该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)能判断该反应一定达到平衡状态的是________(填字母序号)。
A.v正(H2O)=v逆(H2)
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变
C.消耗n mol H2的同时消耗n mol CO
D.容器中物质的总物质的量不随时间改变
(3)该反应的v正随时间变化的关系如图,在t2时改变了某种条件,改变的条件可能是________、________。
(4)实验测得t2时刻容器内有1 mol H2O(g),5 min后H2O(g)的物质的量是0.8 mol,这5 min内H2O(g)的平均反应速率为________。
T ℃时在2 L的密闭容器中X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图(1)所示;若保持其他条件不变,反应温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间的关系如图(2)所示。
则下列结论正确的是 ( )。
A.反应进行的前3 min内,用X表示的反应速率v(X)=0.3 mol·(L·min)-1
B.容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g) 2Z(g)
C.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K减小
D.若改变反应条件,使反应进程如图(3)所示,则改变的条件是增大压强
为了变废为宝,控制温室效应,工业上可用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,下列措施中不能使c(CH3OH)增大的是 ( )。
A.降低温度
B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)=I3-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:
t/℃ | 5 | 15 | 25 | 35 | 50 |
K | 1 100 | 841 | 689 | 533 | 409 |
下列说法正确的是 ( )。
A.反应I2(aq)+I-(aq) I3-(aq)的ΔH>0
B.其他条件不变,升高温度,溶液中c(I3-)减小
C.该反应的平衡常数表达式为K=
D.25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689
一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是 ( )。
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y
A.①② B.①④ C.②③ D.③④