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甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲...

甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(于固定容器中进行):2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)

(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)

该反应的熵变S         0(填:“<,>,=”)。该反应在           (填:高温或低温)条件下能自发进行。

要提高CO的转化率,可以采取的措施是_____________(填序号)。

a.升温

b.加入催化剂

c.增加CO的浓度

d.加入H2加压

e.加入惰性气体加压

f.分离出甲醇

(2)图表示在温度分别为T1、T2时,平衡体系中H2的体积分数随压强变化曲线,A、C两点的反应速率A__________C(填“>”、“=”或“<”,下同),A、C两点的化学平衡常数A___________C,由状态B到状态A,可采用___________的方法(填“升温”或“降温”)。

 

 

(1) ①<;低温② d f ;(2)<;=;升温 【解析】 试题分析:(1) ①由于该反应是气体分子数减小的反应,因此是熵减反应,故熵变△S<0;由于升高温度,平衡常数减小,化学平衡逆向移动,因此该反应正向放热,即△H<0,根据复合判据△G=△H-T△S<0时,反应自发进行,因此该反应在低温条件下能自发进行;②a.由于该反应是放热反应,因此升温平衡逆向移动,CO的转化率降低,a错误;b.加入催化剂能提高反应速率,但是平衡不移动,不能提高CO的转化率,b错误;c.增加CO的浓度平衡正向移动,H2的转化率提高,而CO自身的转化率降低,c错误;d.加入H2加压,平衡正向移动,CO的转化率增大,d正确;e.加入惰性气体加压,由于容器体积不变,因此各物质浓度不变,平衡不移动,不能提高CO的转化率,e错误;f.分离出甲醇,使平衡不断正向移动,CO的转化率增大,f正确;故答案d、f;(2)温度相同时,增大压强,反应速率增大,因此,反应速率,A<C;由于A、C两点的温度相同,因此平衡常数相等,即平衡常数A=C;由状态B到状态A,压强不变,H2的体积分数增大,证明平衡逆向移动,由于该反应逆向吸热,因此可采用升温的方法。 考点:考查影响化学平衡的因素。  
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考点分析:
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煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比等问题。

已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数K随温度的变化如下表:

温度/

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

回答下列问题

(1)该反应的平衡常数表达式K=          H            0(填“<”、“>”、“=”)

(2)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K1

C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)平衡常数K2

则K、K1、K2,之间的关系是              

(3)800时,向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时 间后反应达到平衡,此时CO的转化率为            ;若保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.10molCO和0.40mol CO2,此时v            v (填“>”、“=”或“<”).

 

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某化学兴趣小组要完成中和热的测定。

(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol· L-1 盐酸、0.55mol· L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是                                  

(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?             (填“能”或“否”),

(3)他们记录的实验数据如下:

已知:Q=Cm(t2 -t1),反应后溶液的比热容C为4.18KJ·-1· Kg-1各物质的密度均为1g·cm-3

中和热H

t1

t2

50mL0.55mol.L-1NaOH

50mL.0.5mol.L-1HCl

20 

23.3

 

50mL0.55mol.L-1NaOH

50mL.0.5mol.L-1HCl

20 

23.5

根据实验数据计算并写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:             

(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果               (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果             (填“有”或“无”)影响。

 

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固定容积为2L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图I表示t时容器中各物质的量随时间的变化关系,图II表示平衡常数K随温度变化的关系。结合图像判断,下列结论正确的是  

A该反应可表示为:2A(g)+B(g)C(g)  ΔH﹤0

B.t该反应的平衡常数K=6.25

C当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态

Dt,在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C,再次达到平衡时C的体积分数大于0.25

 

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关于下列各装置图的叙述中,不正确的是( 

A.用装置精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液为CuSO4溶液

B.用装置进行电镀,镀件接在b极上

C.装置的总反应是:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+

D.装置中的铁钉几乎没被腐蚀

 

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在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是  

A.A的转化率变小            B.平衡向正反应方向移动

C.D的体积分数变大          D.a c+d

 

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