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已知反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常...

已知反应2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

浓度/(mol·L1)

0.44

0.6

0.6

 

 

 

(1)比较此时正、逆反应速率的大小:v(正)____v(逆)(填“>”“<”)。

(2)若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,此时CH3OH的转化率__ ,该时间内反应速率v(CH3OH)=____ mol·L1·min1

 

> 97.56% 0.16mol/(L⋅min) 【解析】 (1)根据反应的平衡常数表达式为K= 计算; (2)利用三段式计算平衡时各组分浓度,根据v=计算反应速率。 (1)该反应的平衡常数表达式为:K=,将所给浓度带入平衡常数表达式:=1.86>400,故反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率; (2)由题意,列三段式: K==400,解得x=0.2mol/L,故平衡时c(CH3OH)=0.44mol/L−0.2mol/L×2=0.04mol/L,起始时在密闭容器中加入CH3OH,则起始时甲醇的浓度为0.44moL/L+0.6mol/L×2=1.64mol/L,平衡时c(CH3OH)=0.04mol/L,则10min转化甲醇1.64moL/L−0.04moL/L=1.6mol/L,甲醇的转化率=×100%=97.56%,甲醇的反应速率为v(CH3OH)===0.16mol/(L⋅min)。  
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考点分析:
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CO2来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发利用CO2的方法。为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1molCO23molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。测得CO2CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=__mol·L-1·min-1 

(2)氢气的转化率=__ 

(3)求此温度下该反应的平衡常数K=__ 

(4)下列措施中能使平衡体系中增大的是__ 

A.将H2O(g)从体系中分离出去           B.充入He(g),使体系压强增大 

C.升高温度                            D.再充入1mol H2

(5)当反应进行到3min末时,下列说法正确的是___(填字母)。

ACOCH3OH(g)的物质的量浓度相等   

B.用COCH3OH(g)表示的化学反应速率相等

C.上述反应达到平衡状态               

D3 min后该反应的正反应速率逐渐增大

(6)当反应达到平衡时,CO2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量CO2,待反应再一次达到平衡后,CO2的物质的量浓度为c2,则c1___c2(填“>”“<”“=”)。

 

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某化学反应2A(g) B(g)D(g)在四种不同条件下进行,BD起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:

实验序号

 

0min

10 min

20 min

30 min

40 min

50 min

60 min

1

800

1.0

0.80

0.67

0.57

0.50

0.50

0.50

2

800

c2

0.60

0.50

0.50

0.50

0.50

0.50

3

800

c3

0.92

0.75

0.63

0.60

0.60

0.60

4

820

1.0

0.40

0.25

0.20

0.20

0.20

0.20

 

 

根据上述数据,完成下列填空:

(1)在实验1,反应在1020分钟时间内用A表示表示该反应的平均速率为__mol/(L·min)

(2)在实验2A的初始浓度c2______mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是____________

(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3_______v1(填>、=、<),且c3_______1.0 mol/L(填>、=、<)

(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填吸热、放热),理由是_____

 

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2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)被氧化为1 mol SO3(g)的ΔH1-99 kJ/mol。请回答下列问题:

(1)图中AC分别表示_________E的大小对该反应的反应热有无影响?____(填)。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低?____,理由是_________

(2)图中ΔH____kJ/mol

(3)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L1·min1,则v(O2)=____ mol·L1·min1v(SO3)=___mol·L1·min1

 

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1L密闭容器中通入2mol氨气,在一定温度下,发生下列反应:2NH3 N2+3H2,达到平衡时,容器内N2的百分含量为a%,若维持容器的体积和温度都不变,分别通入下列几组物质,达到平衡时,容器内N2的含量仍为a%的是(  )

A.3molH21molN2 B.2molNH31molN2

C.2molN23molH2 D.0.1molNH30.95molN22.85molH2

 

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XY混合气体在密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g)cZ(g) ΔH<0;达到化学平衡后,测得X气体的浓度为0.5 mol/L;恒温条件下将密闭容器的容积扩大一倍并再次达到平衡时,测得X气体的浓度为0.3 mol/L。则下列叙述正确的是

A. 平衡向右移动 B. a+b>c

C. Y的转化率提高 D. Z的体积分数增加

 

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