(21分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250°C | 300°C | 350°C |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断△H________0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
(2)在100℃ 压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K=________(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡_____(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数________。(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
A.升温 B.加入催化剂 C.增加CO的浓度
D.恒容充入H2 E.恒压充入惰性气体 F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2moL H2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平 衡 时 的 数 据 | CH3OH浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
请选择正确的序号填空(不定项选择)
(1)c1、c2、c3的关系表达正确的为______
A c3>2c1 B c1<c3<2c1 C c1=c2
(2)a、b、c的关系表达正确的为________
A c<2|△H| B a+b=|△H| C c=2b
(3)p1、p2、p3的关系不正确的为________
A p1=p2 B p2<p3<2p2 C p3>2p2
(4)a1、a2、a3的关系表达不正确的为________
A a1=a2 B a3< a2 C a1+a2=1
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(19分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250°C | 300°C | 350°C |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断△H________0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为________。
(2)在100℃ 压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K=________(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡_____________(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数________。(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
A.升温 B.加入催化剂 C.增加CO的浓度
D.恒容充入H2 E.恒压充入惰性气体 F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2moL H2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平 衡 时 的 数 据 | CH3OH浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
请选择正确的序号填空(不定项选择)
① c1、c2、c3的关系表达正确的为______
A c3>2c1 B c1<c3<2c1 C c1=c2
②p1、p2、p3的关系不正确的为________
A p1=p2 B p2<p3<2p2 C p3>2p2
③ a1、a2、a3的关系表达不正确的为________
A a1=a2 B a3< a2 C a1+a2=1
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(21分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250°C | 300°C | 350°C |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①由表中数据判断△H________0(填“>”、“=”或“<“)
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
(2)在100℃ 压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100℃该反应的的平衡常数K=________(用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。此时保持温度容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡_____(向正反应方向、向逆反应方向)移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数________。(减小、增大、不变)
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
A.升温 B.加入催化剂 C.增加CO的浓度
D.恒容充入H2 E.恒压充入惰性气体 F.分离出甲醇
(4)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(5)300°C,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2moL H2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平 衡 时 的 数 据 | CH3OH浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
请选择正确的序号填空(不定项选择)
(1)c1、c2、c3的关系表达正确的为______
A c3>2c1 B c1<c3<2c1 C c1=c2
(2)a、b、c的关系表达正确的为________
A c<2|△H| B a+b=|△H| C c=2b
(3)p1、p2、p3的关系不正确的为________
A p1=p2 B p2<p3<2p2 C p3>2p2
(4)a1、a2、a3的关系表达不正确的为________
A a1=a2 B a3< a2 C a1+a2=1
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温度 | 250°C | 300°C | 350°C |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
反应物投入量 | 1molCO、2moL H2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平 衡 时 的 数 据 | CH3OH浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | akJ | bkJ | ckJ | |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
反应物转化率 | α1 | α2 | α3 |
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工业上用CO和H2生产燃料甲醇(CH3OH)。一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式:CO+2H2⇌CH3OH
B.反应进行至3分钟时,正、逆反应速率相等
C.反应至10分钟,ʋ(CO)=0.075mol/(L·min−1)
D.反应至3分钟,用甲醇来表示反应的平均速率为mol/(L·min−1)
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工业上用CO和H2生产燃料甲醇(CH3OH)。一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式:CO+2H2⇌CH3OH
B.反应进行至3分钟时,正、逆反应速率相等
C.反应至10分钟,ʋ(CO)=0.075mol/(L·min−1)
D.反应至3分钟,用甲醇来表示反应的平均速率为mol/(L·min−1)
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工业上用CO和H2生产燃料甲醇(CH3OH)。一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式:CO+2H2⇌CH3OH
B.反应进行至3分钟时,正、逆反应速率相等
C.反应至10分钟,ʋ(CO)=0.075mol/(L·min−1)
D.反应至3分钟,用甲醇来表示反应的平均速率为mol/(L·min−1)
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工业上用CO和H2生产燃料甲醇(CH3OH)。一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式:CO+2H2⇌CH3OH
B.反应进行至3分钟时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态
C.反应至10分钟,CO的转化率为75%
D.反应至3分钟,用甲醇来表示反应的平均速率为mol/(L·min−1)
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工业上用CO和H2生产燃料甲醇(CH3OH)。一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如图所示(反应混合物均呈气态)。下列说法错误的是
A.反应的化学方程式:CO+2H2⇌CH3OH
B.反应进行至3分钟时,正、逆反应速率相等
C.反应至10分钟,ʋ(CO)=0.075mol/(L·min−1)
D.反应至3分钟,用甲醇来表示反应的平均速率为mol/(L·min−1)
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工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。一定条件下,将0.5molCO和0.5molH2在体积为2L的密闭容器中发生上述反应,则下列示意图合理的是 ( )
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工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。
请回答下列问题
(1)在“图1”中,曲线______(填a或b)表示使用了催化剂;该反应属于_____________(填吸热、放热)反应。
(2)从反应开始到建立平衡, v(H2)=________;反应达到化学平衡时,下列有关叙述正确的是______ 。
a.容器内气体压强保持不变
b.反应放热182 kJ
c.若升温,该反应的v(正)增大,v(逆)减小
d.若向容器内通入少量氢气,则此时v(正)>v(逆)
(3)甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:2CH3OH(l)+ 3O2(g)==2CO2(g)+4 H2O(l)。其工作原理示意图如下:
①上图的出入口通入或排出的物质名称(或化学式)b________ ,a_____________.
②负极的电极反应式为_____________________________________。电池中放电过程中负极附近溶液的pH将_____________(填“下降”、“上升”或“不变”);
(4)、最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一个电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷代表汽油。该电池的正极反应式___________________________。该电池的负极反应式__________________________________。放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向_________________极移动(填“正”或“负”)。
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