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 > 化学平衡的移动及其影响因素 > 浓度对化学平衡移动的影响
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:382 题号:16705066
利用合成气(主要成分为CO、CO2、 H2) 一定条件下合成甲醇(CH3OH),发生的主要反应如下:
Ⅰ. CO(g) + 2H2(g)=CH3OH(g) △H。
Ⅱ. CO(g) + H2O(g)=CO2(g) +H2(g) ∆H2=-41.2 kJ/mol
回答下列问题:
(1)已知反应①中的相关化学键键能数据如下:
化学键H-HC-OC≡OH-OC-H
E/(kJ/mol)4363431076465413
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式_______反应I在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。
(2)在T℃时,向5L恒容密闭容器中加入0.6 mol CO和0.45 molH2,发生反应Ⅰ。CO和CH3OH的浓度在不同时刻的变化状况如图所示:

①下列能够说明反应在第6min时达到平衡状态的是______
A.混合气体的平均摩尔质量不再改变               
B. CH3OH 的浓度不变
C. v(CO) : v(H2)= 2:1                                 
D. P(CO):P( H2)= 1:2
第8 min时改变的条件是_______
②在第12 min时升高温度,重新达到平衡时,化学平衡常数将_______ (填 “增大”“不变”或“减小”),理由是_______
(3)某科研小组研究了反应CO(g) + 2H2(g)= CH3OH(g)的动力学,获得其速率方程v=k[c(H2)]1/2[c(CO)]m,k为速率常数(只受温度影响),m为CO的反应级数。在某温度下进行实验,测得各组分初浓度和反应初速率如下:
实验序号c(H2)/mol/Lc(CO)/mol/Lv/mol/L
10.1000.1001.2×10-2
20.0500.1008.4×10-3
30.1000.2002.4×10-2
CO的反应级数m=_______, 当实验2进行到某时刻,测得c(H3)= 0.010 mol·L-1,则此时的反应速率v_______mol·L-1·s-1(已知:≈0.3)。
(4)利用CH4重整CO2的催化转化如图所示,CH4与CO2重整反应的方程式为_______。有关转化过程,下列说法正确的是_______ (填序号)。

a. 过程Ⅰ中CO2未参与反应
b.过程Ⅱ实现了含碳物质与含氢物质的分离
c.转化②中CaO消耗过程中的CO2,有利于反应正向进行
d. 转化③中Fe与CaCO3,反应的物质的量之比为4:3

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向上述混合液中,若加入少量固体后,混合溶液红色___________;若加入少量粉后,混合溶液红色___________;若加入少量固体后,混合溶液红色___________;若加入溶液后,混合溶液红色___________。(填“变深”、“变浅”或“不变”;注意,溶液中加入少量固体可以忽略体积变化)
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