以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO2加氫制取乙醇的反應: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) -Q(Q>0)
在密閉容器中,按H2與CO2的物質(zhì)的量之比為3:1進行投料,在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分數(shù)(y%)如下圖所示。

完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是_______(選填序號)
(2)在一定溫度下反應達到平衡的標志是_______(選填編號)
a.平衡常數(shù)K不再增大
b.CO2的轉(zhuǎn)化率不再增大
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 
d.反應物不再轉(zhuǎn)化為生成物
(3)其他條件恒定,如果想提高CO2的反應速率,可以采取的反應條件是_______(選填編號);達到平衡后,能提高H2轉(zhuǎn)化率的操作是_______(選填編號)
a.降低溫度     b.充入更多的H2 
c.移去乙醇   d.增大容器體積
(4)圖中曲線II和III的交點a對應的體積分數(shù)ya=_______%
(1)II(2分)
(2)bc(2分) 
(3)b(1分);c(1分)
(4)18.75(2分)

試題分析:(1)反應過程中反應物逐漸減少,生成物逐漸增多,變化量的關(guān)系符合化學計量數(shù)比值,故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為H2O、CH3CH2OH、H2、CO2(g) ;
(2)遵循“變量不變達平衡”,a、溫度不變平衡常數(shù)不變,錯誤;b、轉(zhuǎn)化率從0到最大,是變量,不變時達到平衡,正確;c、氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,混合氣體的密度是定值,錯誤;d、平衡是動態(tài)平衡,每種物質(zhì)的生成速率和消耗速率相等,錯誤;
(3)提高反應物的轉(zhuǎn)化率可以改變溫度使平衡正向移動,或增加另一種反應物的濃度,或移去產(chǎn)物;降低溫度平衡正向移動,增大容器體積即是減少壓強平衡正向移動,均提高反應物的轉(zhuǎn)化率。
(4)曲線II和III對應的物質(zhì)為乙醇和氫氣,
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
始量    1       3               0           0
轉(zhuǎn)化量  2x      6x              x           3x
平衡量 1-2x     3-6x             x           3x 
根據(jù)題意有 3-6x=x  x=3/7      故a對應的體積分數(shù)ya=3/7÷(4-4×3/7)=0.1875
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

硫一碘循環(huán)分解水制氫的主要反應如下:

(1)上述循環(huán)反應的總反應可以表示為____________________;反應過程中起催化作用的物質(zhì)是__________(選填編號)。
a.         b.         c.      d.HI
(2)一定溫度下,向2L密閉容器中加入1molHI(g),發(fā)生反應II,的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。0~2min內(nèi)的平均反應速率_________。

(3)對反應II,在相同溫度和體積下,若開始加入的HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍,則以下_________也是原來的2倍(選填編號),
a.平衡常數(shù)            b.HI的平衡濃度
c.達到平衡時間         d.平衡時的體積分數(shù)
(4)實驗室用鋅和稀硫酸反應制取,反應時溶液中水的電離平衡______移動(選填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列試劑中的_____(選填編號),產(chǎn)生的速率將增大。
a.      b.      c.      d.

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)+Q
(1)能判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號,下同)________。
A.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等B.混合氣體的密度不變
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變D.CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化
(2)下表所列數(shù)據(jù)是反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(K)。
溫度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
 
①由表中數(shù)據(jù)判斷該反應Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某溫度下,將2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密閉容器中,充分反應后,達到平衡時測得c(CO)=0.2 mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為________,此時的溫度為________。
(3)要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是________。
a.升溫;b.加入催化劑;c.增加CO的濃度;d.加入H2加壓;e.加入惰性氣體加壓;f.分離出甲醇
(4)尋找合適的催化劑來改善上述合成甲醇的條件一直是研究課題。現(xiàn)分別對X、Y、Z三種催化劑進行如下實驗(其他條件均相同):
①X在T1℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
②Y在T2℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
③Z在T3℃時催化效率最高,能使逆反應速率加快約1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認為在生產(chǎn)中應該選擇的適宜催化劑并簡述理由:___________________________________________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

在容積為1 L的密閉容器中,進行如下反應: A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時間t的關(guān)系如圖。

請回答下列問題:
(1)700℃時,0~5min內(nèi),以B表示的平均反應速率為_______。
(2)能判斷反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。
A.容器中壓強不變      B.混合氣體中c(A)不變
C.v(B)=2v(D)       D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K=___        _______,該反應為__________反應(填“吸熱”或“放熱”)。
(4) 800℃時,某時刻測得體系中物質(zhì)的量濃度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,則此時該反應______      ____(填“向正方向進行”、“向逆方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

對可逆反應2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定條件下達到平衡,下列有關(guān)敘述正確的是
①增加A的量,平衡向正反應方向移動
②升高溫度,平衡向逆反應方向移動,v(正)減小
③壓強增大一倍,平衡不移動,v(正)、v(逆)不變
④增大B的濃度,v(正)>v(逆)
⑤加入催化劑,B的轉(zhuǎn)化率提高
A.①②B.③C.④D.④⑤

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

反應aA(g)+bB(g)cC(g)(△H<0)在等容條件下進行。改變其他反應條件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示:

回答問題:
(1)反應的化學方程式中,a:b:c為             ;
(2)B的平衡轉(zhuǎn)化率α(B)、α(B)、α(B)中最大的是       ,其值是      ;
(3)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動的方向是                         ,采取的措施是                                           ;
(4)比較第Ⅱ階段反應溫度(T2)和第Ⅲ階段反應溫度(T3)的高低:T2           T(填“<”、“>或“=”),判斷的理由是                                   ;
(5)達到第三次平衡后,將容器的體積擴大一倍,假定10min后達到新的平衡,請在下圖中用曲線表示第IV階段體系中B物質(zhì)的濃度隨時間變化的趨勢(注:只須畫出B的濃度隨時間變化曲線)。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示,下列說法正確的是
A.反應開始到10s,用Z表示的反應速率為0.158mol/(Ls)
B.反應開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L
C.反應開始到10s時,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D.反應的化學方程式為: X(g)+Y(g)Z(g)

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

已知反應X (g)+Y (g)  n Z (g)  △H > 0,將X和Y以一定比例混合通入密閉容器中進行反應,各物質(zhì)的濃度隨時間的改變?nèi)鐖D所示。下列說法不正確的是
A.反應方程式中n=1
B.10 min時,曲線發(fā)生變化的原因是升高溫度
C.10 min時,曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強
D.0~5 min內(nèi),用X表示的反應速率為v(X)="0.08" mol·L-1·min-1

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途。例如焦炭可用來制取水煤氣、冶煉金屬,活性炭可處理大氣污染物NO。
一定條件下,在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì))反應生成氣體A和B。當溫度在T1℃時,測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表:
            
活性炭
(mol)
NO
(mol)
A
(mol)
B
(mol)
初始
2.030
0.100
0
0
平衡
2.000
0.040
0.030
0.030
 
(1)在T1℃時,達到平衡共耗時2分鐘,則NO的平均反應速率為           mol/(L·min);當活性炭消耗0.015mol時,反應的時間           (填“大于”、“小于”或“等于”)1分鐘。
(2)在T1℃下反應達到平衡后,下列措施不能改變NO的轉(zhuǎn)化率的是         
a.增大活性炭的量   b.增大壓強    c.升高溫度        d.移去部分B
(3)結(jié)合上表數(shù)據(jù),該反應的平衡常數(shù)表達式為                。(生成物A、B用相應的化學式表示)若T1℃時的平衡常數(shù)為K1,T2℃時的平衡常數(shù)為K2,且K1>K2,能否判斷該反應是吸熱反應還是放熱反應,說明理                                     。

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同步練習冊答案