组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡状态 > 化学平衡状态的判断方法
题型:填空题 难度:0.4 引用次数:95 题号:14350472
已知T K时,某恒容密闭容器中存在如下反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0,测得容器中不同时刻时各物质的浓度(mol/L)如下表所示:
c(CO2)c(H2)c(CH3OCH3)c(H2O)
开始时ab00
10 s时30.5c1.5

(1)上述反应平衡常数K的表达式为________________
(2)既能提高反应速率,又能提高H2转化率的方法是__________(填写一条即可)。
(3)若T K时,化学平衡常数K=15,则10s 时v(正)______v(逆)(填“>”“<”或“=”),此时CO2的转化率=________________
(4)能说明上述可逆反应达到化学平衡的是___________
A. 混合气体的平均摩尔质量不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. c(H2)/c(CH3OCH3)的比值不再变化
D. 容器内的压强不再变化

(5)一定条件下,向某恒容密闭容器中充入2 mol CO2和3 mol H2,发生的反应为 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=−50 kJ·mol−1。测得在相同时间内不同温度下H2的转化率如图所示,则在该时间段内恰好达到化学平衡时,容器内的压强与反应开始时的压强之比为___________

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【推荐1】能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来重要的绿色能源之一。
(1)利用工业废气CO2可制取甲醇,已知常温常压下下列反应的能量关系如图:

则CO2与H2反应生成液态CH3OH 的热化学方程式为_______________________
(2)CH4和H2O(g)通过下列转化也可以制得CH3OH:
I.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g); △H1>0
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g); △H2<0
将1.0molCH4和3.0molH2O (g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应I,CH4的转化率与温度、压强的关系如下图所示。

① 图中的P1___P2(填“<”、“>”或“=”) ,判断的理由是________________
② 若反应II在恒容密闭容器进行,下列能判断反应II达到平衡状态的是______(填序号)。
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.混合气体的总物质的量不变D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中发生反应II,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol· L-1)变化如下表所示:
2min5min10min
CO0.070.060.05
H20.140.120.20
CH3OH0.030.040.05
若5min时只改变了某一条件,则所改变的条件是_______________
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(1)以上达到平衡状态的标志是___________________________
(2)若在恒温恒压条件下,以上可判断达到化学平衡状态的是______________________
II.在一密闭容器中发生反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g) H<0,已达平衡:
①保持容器容积不变,充入1mlH2;②保持容器容积不变,充入1mlHe;③保持容器内气体压强不变,充入1mlHe;④升高温度;⑤加入正催化剂
(1)改变条件,反应速率加快的是__________,其中活化分子百分数增大的是________
(2)改变条件,平衡正向移动的是______________
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(1)已知:几种常见共价键的键能如下表所示。
共价键C—HC—OH—HO—H
键能()413358839436467
由此可估算反应的焓变_______
(2)若在恒容绝热的密闭容器中进行上述反应,下列说法正确的是_______(填标号)。
A.体系温度不再发生变化时,反应达到化学平衡状态
B.平衡体系中,的物质的量之比为2:1
C.加入催化剂,可以提高的平衡产率
D.其他条件不变,增大CO的浓度,能提高的平衡转化率
(3)合成乙醇的反应为。将等物质的量的充入一刚性容器中,测得平衡时的体积分数随温度和压强的变化关系如图所示。

①压强_______(填“>”“<”或“=”,下同)。判断依据是_______
②a、b两点的平衡常数_______
③已知Arrhenius经验公式为(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数),为探究m、n两种催化剂的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得下图所示曲线。在m催化剂作用下,该反应的活化能Ea=_______。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”)。
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