甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g);△H>0
(1)一定條件下,向體積為2L的恒容器密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍,則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為_(kāi)_____.
(2)判斷(1)中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號(hào))______.
①v(CH3OH)=v(CO2
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(3)如圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時(shí),向A容器中充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng).
已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL.試回答:
①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1.5aL,容器B中CH3OH轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____A、B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為:B(填“>”、“<”、“=”)______A.
②若打開(kāi)K,一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為_(kāi)_____L(連通管中氣體體積忽略不計(jì),且不考慮溫度的影響).

【答案】分析:(1)依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算,氣體壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比;
(2)化學(xué)平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同,各組分濃度保持不變分析選項(xiàng);
(3)①依據(jù)恒溫恒容、恒溫恒壓容器變化,結(jié)合反應(yīng)平衡特征分析判斷,壓強(qiáng)變化和物質(zhì)的量變化成正比;
②打開(kāi)KAB組成的是恒溫恒壓容器,依據(jù)壓強(qiáng)變化和物質(zhì)的量變化成正比計(jì)算得到.
解答:解:(1)依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計(jì)算,設(shè)反應(yīng)的甲醇物質(zhì)的量為x
                CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g)
起始量(mol)     1        3         0       0
變化量(mol)    x         x         x        3x
20s量 (mol)   1-x      3-x         x      3x
20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍,4+2x=1.2×4
x=0.4mol
v(CH3OH)==0.01mol/L?s;
故答案為:0.01mol/L?s;
(2)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是正逆反應(yīng)速率相同,
①v(CH3OH)=v(CO2)是反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,不能說(shuō)你反應(yīng)達(dá)到平衡,故①不符合;
②反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,反應(yīng)過(guò)程中密度不變,混合氣體的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故②不符合;
③反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,質(zhì)量守恒,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故③符合;
④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化是平衡標(biāo)志,故④符合;
故答案為:③④;
(3)①B容器的體積變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍,增加的氣體的物質(zhì)的量為3.6 mol×0.5=1.8 mol,依據(jù)化學(xué)方程式可知增加2mol,反應(yīng)甲醇1mol,則反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量為0.9 mol,CH3OH的轉(zhuǎn)化率=×100%=75%.A是恒容反應(yīng)容器,B是恒壓反應(yīng)容器.B容器充入1.2molCH3OH(g) 和2.4molH2O(g)與B容器充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),是等效平衡.反應(yīng)方程式中生成物氣體增多,反應(yīng)時(shí)A容器壓強(qiáng)比B容器大,所以A中平衡時(shí)相當(dāng)于B平衡后的加壓,加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),A容器中H2O百分含量增多,填B“<A”;
故答案為:75%;<;
②打開(kāi)K時(shí),AB組成一個(gè)等溫等壓容器,相應(yīng)的起始投入總物質(zhì)的量與平衡的總體積成正比,設(shè)打開(kāi)K重新達(dá)到平衡后總的體積為x,則x:(3+3.6)=1.5a:3.6
求得x=2.75a,所以B的體積為2.75a-a=1.75a,
故答案為:1.75a.
點(diǎn)評(píng):本題考查了化學(xué)平衡三段式計(jì)算,平衡標(biāo)志的分析判斷,恒溫恒容容器,恒溫恒壓容器的分析判斷是解題關(guān)鍵,氣體壓強(qiáng)之比和物質(zhì)的量之比成正比例,題目難度較大.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2009?丹東模擬)甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:
CH3OH(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g);△H>0
(1)一定條件下,向體積為2L的恒容器密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍,則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為
0.01mol/L?s
0.01mol/L?s

(2)判斷(1)中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號(hào))
③④
③④

①v(CH3OH)=v(CO2
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(3)如圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時(shí),向A容器中充入1molCH2OH(g)和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng).
已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL.試回答:
①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1.5aL,容器B中CH3OH轉(zhuǎn)化率為
75%
75%
A、B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為:B(填“>”、“<”、“=”)
A.
②若打開(kāi)K,一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為
1.75a
1.75a
L(連通管中氣體體積忽略不計(jì),且不考慮溫度的影響).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2013-2014學(xué)年江西省贛州市六校高三上學(xué)期期末聯(lián)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

已知在常溫常壓下:2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)?? H=_12756kJ?mol-1

H2O(l)═H2O(g)?? H=+440kJ?mol-1寫(xiě)出表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式:??????????????? 。

.甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:

CH3OH(g) + H2O(g) CO2(g) + 3H2(g) H>0

1)一定條件下,向體積為2L的恒容密閉容器中充入1molCH3OH(g)3molH2O(g),20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的12倍,則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為  ????   。

2)判斷 中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號(hào)) ???????????  。

v(CH3OH) = 3v(H2) ? 混合氣體的密度不變  混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變?????? CH3OH、H2OCO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化???? CO2H2的濃度之比為1:3

3)圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度時(shí),向A容器中充入1molCH3OH(g)2molH2O(g),向B容器中充入12molCH3OH(g) 24molH2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。? 已知起始時(shí)容器AB的體積均為aL,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為15aL,容器BCH3OH轉(zhuǎn)化率為      ;維持其他條件不變,若打開(kāi)K一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為     L(連通管中氣體體積忽略不計(jì),且不考慮溫度的影響)。

.如圖甲、乙是電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

1)若兩池中均盛放CuSO4溶液

甲池中石墨棒上的電極反應(yīng)式為____________________

如果起始時(shí)乙池盛有200mL CuSO4溶液,電解一段時(shí)間后溶液藍(lán)色變淺,若要使溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài),需要向溶液中加入08g CuO,則其電解后的pH????? (忽略溶液體積的變化)。

2)若甲池中盛放飽和NaCl溶液,則甲池中石墨棒上的電極反應(yīng)式為__________________

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(13分) 工業(yè)原料甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:

CH3OH(g)+H2O(g)   CO2(g)+3H2(g)  △H > 0 

(1)一定條件下,向體積為2 L的恒容密閉容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),20 s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍,則用甲醇表示的反應(yīng)速率        。

(2)右圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞,關(guān)閉K,在相同溫度下,向A容器中充入1 mol CH3OH和2 mol H2O(g),向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。已知,起始時(shí)容器A和B的體積均為a L。試回答:

 

 

 

 

 

① 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器B的體積為1.5 a L,B容器中CH3OH轉(zhuǎn)化率為     ,A、B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為B     A(填“>”、“<”、“=” )

② 若打開(kāi)K,一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為      L(連通管中氣體體積忽略不計(jì),且不考慮溫度的影響)。

(3)下面四個(gè)選項(xiàng)是四位學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度以后,聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際所發(fā)表的看法,你認(rèn)為不正確的是_______

A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品

B.有效碰撞理論可指導(dǎo)怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率

C.勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品

D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益

(4)甲醇等有機(jī)物在空氣中燃燒時(shí)由于燃燒不充分可能會(huì)產(chǎn)生CO等污染物。有人提出,可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)來(lái)消除CO的污染。請(qǐng)你判斷是否可行并說(shuō)出理由:________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

甲醇可以與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)方程式如下:

  CH3OH(g)+H2O(g)   CO2(g)+3H2(g);△H>0

  (1)一定條件下,向體積為2L的恒容器密閉容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,測(cè)得混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.2倍,則用甲醇表示該反應(yīng)的速率為 

  (2)判斷(1)中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填序號(hào))       。

    ①v(CH3OH)=v(CO2)  

    ②混合氣體的密度不變

    ③混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

    ④CH3OH、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化

  (3)右圖中P是可自由平行滑動(dòng)的活塞,關(guān)閉K,

在相同溫度時(shí),向A容器中充入1molCH2OH(g)

和2molH2O(g),向B容器中充入1.2molCH3OH(g)

和2.4molH2O(g),兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。

已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL。試回答:

①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為1.5aL,容器B中CH3OH轉(zhuǎn)化率為   A、B兩容器中H2O(g)的體積百分含量的大小關(guān)系為:B(填“>”、“<”、“=”)  A。

②若打開(kāi)K,一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為   L(連通管中氣體體積忽略不計(jì),且不考慮溫度的影響)。

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