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        1. 工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:
          CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)+Q
          (1)能判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填字母序號(hào),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(yīng)在不同溫度下的化學(xué)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(yīng)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(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測得c(CO)=0.2 mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為________,此時(shí)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(其他條件均相同):
          ①X在T1℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
          ②Y在T2℃時(shí)催化效率最高,能使正反應(yīng)速率加快約3×105倍;
          ③Z在T3℃時(shí)催化效率最高,能使逆反應(yīng)速率加快約1×106倍;
          已知:T1>T2>T3,根據(jù)上述信息,你認(rèn)為在生產(chǎn)中應(yīng)該選擇的適宜催化劑并簡述理由:___________________________________________________。

          (1)CD
          (2)①>   ②80%;250℃
          (3)df (2分)
          (4)選Z,溫度要求低,反應(yīng)速率快。(2分)

          解析試題分析:(1)A.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),生成CH3OH的速率與消耗CO的速率始終相等,所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),錯(cuò)誤;B.混合物的質(zhì)量始終不變,容器的體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,所以不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),錯(cuò)誤;C.反應(yīng)前后,混合氣體的物質(zhì)的量改變,氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),混合氣體的相對平均分子質(zhì)量不變,所以能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),正確;D.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,所以能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),正確;故選CD;
          (2)①升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng),根據(jù)表格知,溫度越高,化學(xué)平衡常數(shù)越小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即△H<0,而放出的熱量Q>0;
          ②平衡時(shí)一氧化碳的物質(zhì)的量=0.2mol/L×2L=0.4mol,轉(zhuǎn)化率= n(CO)(反應(yīng))/ n(CO)(反應(yīng)開始)×100%=(1?0.4)mol÷2mol×100%=80%
          CO(g)+2H2(g)≒CH3OH(g)單位為mol/L
          反應(yīng)開始(mol/L)  1       3           0       
          反應(yīng)(mol/L)       0.8     1.6         0.8
          平衡(mol/L)       0.2     1.4        0.8
          平衡常數(shù)K="0.8" / 0.2(1.4)2 =2.04,所以溫度是250℃。
          (3)a.該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故錯(cuò)誤;b.催化劑對平衡移動(dòng)無影響,故錯(cuò)誤;c.增加CO的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但CO的轉(zhuǎn)化率降低,故錯(cuò)誤;d.加入H2加壓,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,故正確;e.加入惰性氣體加壓,參加反應(yīng)的氣體壓強(qiáng)不變,平衡不移動(dòng),故錯(cuò)誤;f.分離出甲醇,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),一氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,故正確;故選df.
          (4)因?yàn)門1>T2>T3,所以溫度越低平衡常數(shù)越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大,又催化劑同等程度加快反應(yīng)速率,所以既能在低溫下作用又能加快反應(yīng)速率的催化劑最好選用Z。
          考點(diǎn):本題考查的是化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)。

          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          導(dǎo)致空氣污染的主要原因來自于化石燃料燃燒、硫酸工業(yè)和汽車尾氣的排放;致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大氣中。利用化學(xué)反應(yīng)原理研究治理環(huán)境污染的方法是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一。
          (1)反應(yīng)是硫酸工業(yè)中的重要反應(yīng);提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利于減少尾氣排放:已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng);當(dāng)該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí),為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率:下列可采用的措施是
          A.加入V2O5作催化劑   B.通入過量空氣   C.高溫   D.增大壓強(qiáng)
          (2)一定條件下,向2L密閉容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________;用O2的濃度變化表示從O-2min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=_________;恒溫下,若向容器中再加入2molSO2(g),則重新達(dá)到平衡時(shí)SO2的總轉(zhuǎn)化率____________50%(填“>”、“<”、“=”)
          (3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
          A.          B.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變.
          C.   D.容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變.
          (4)在催化劑作用下用CH4將氮氧化物還原為N2可以消除氮氧化物帶來的污染, 請寫出CH4與NO反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________;溫度為T1時(shí)在密閉容器中研究CH4催化還原氮氧化物的反應(yīng),反應(yīng)過程中產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示,請?jiān)趫D中補(bǔ)畫出溫度為T2(T2>T1)時(shí),n(N2)的變化曲線(已知該反應(yīng)是放熱反應(yīng))。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          在某一容積為5 L的密閉容器內(nèi),加入 0.3 mol的CO和0.3 mol的H2O,在催化劑存在和800℃的條件下加熱,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  ΔH>0,反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如圖:

          (1)根據(jù)圖上數(shù)據(jù),反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí),CO的化學(xué)反應(yīng)速率為v(CO)=          mol/(L·min)-1,該溫度下的平衡常數(shù)K=            。
          (2)在體積不變的條件下,改變下列條件重新達(dá)到平衡時(shí)能使平衡常數(shù)K增大的有        (填字母)
          A升高溫度;B降低溫度;C增大壓強(qiáng);D減小壓強(qiáng);E加入催化劑;G移出一氧化碳?xì)怏w
          (3)如要一開始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.2 mol的CO2和0.2 mol的H2,在相同的條件下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(CO)=                 mol/L。
          (4)若保持溫度和容器的體積不變,在(1)中上述平衡體系中,再充入0.3mol 的水蒸氣,重新達(dá)到平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率        (填“升高”、“降低”還是“不變”),CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)        (填“升高”、“降低”還是“不變”)。
          (5)在催化劑存在和800℃的條件下,在某一時(shí)刻測得c(CO)=c(H2O)=0.09mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.13mol/L,則此反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)        (填“是”或“否”),若沒有處于平衡狀態(tài)則該反應(yīng)向        移動(dòng)。(填“正方向”或“逆方向”)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          在體積固定的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

          t /℃
          80
          100
          120
          K
          1.80
          2.76
          3.45
           
          請回答下列問題:
          (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                       。
          (2)該反應(yīng)為           反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
          (3)判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是               。
          A.容器內(nèi)混合氣體密度不變
          B.混合氣體中c(NO2)不變
          C.0.5mol N2O­4分解的同時(shí)有1 mol NO2生成
          (4)在80℃時(shí),將2.80molN2O4氣體充入2L固定容積的密閉容器中,一段時(shí)間后對該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):

          0
          20
          40
          60
          80
          100
          n(N2O4
          2.80
          A
          2.00
          c
          d
          1.60
          n(NO2
          0
          0.96
          b
          2.08
          2.40
          2.40
           
          ①b的值為           
          ②N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為               ;
          ③20s~40s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率υ(N2O4)=            。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          活性炭可處理大氣污染物NO。T℃時(shí),在1L密閉容器中加入NO氣體和炭粉,發(fā)生反應(yīng)生成兩種氣體A和B,測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:

           
          活性炭/mol
          NO/mol
          A/mol
          B/mol
          起始狀態(tài)
          2.030
          0.100
          0
          0
          2 min時(shí)
          2.000
          0.040
          0.030
          0.030
           
          (1)2 min內(nèi),用NO表示該反應(yīng)的平均速率v(NO)=______mol·L-1·min-1。
          (2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______;T℃時(shí),它的平衡常數(shù)K=9/16,則2 min時(shí)反應(yīng)______(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);已知升高溫度時(shí),K增大,則該反應(yīng)為______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
          (3)為了提高反應(yīng)速率和NO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是______。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
          (1)該反應(yīng)的氧化劑是               ,2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為               
          (2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=               ;
          (3)若CO的生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則N2的消耗速率為v(N2)=         
          (4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖。圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是                     ;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是           。

          (5)若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K=729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng),則N2的轉(zhuǎn)化率是              (提示:272 = 729)

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          氨氣是重要化工產(chǎn)品之一。傳統(tǒng)的工業(yè)合成氨技術(shù)的反應(yīng)原理是:
          N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa時(shí),將N2、H2置于一個(gè)固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的量濃度變化如圖所示,回答下列問題:

          (1)計(jì)算反應(yīng)在第一次平衡時(shí)的平衡常數(shù)K=           。(保留二位小數(shù))
          (2)產(chǎn)物NH3在5~10 min、25~30min和45~50 min時(shí)平均反應(yīng)速率(平均反應(yīng)速率分別以v1、v2、v3表示)從大到小排列次序?yàn)?u>                      。
          (3)H2在三次平衡階段的平衡轉(zhuǎn)化率分別以α1、α2、α3表示,其中最小的是     。
          (4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向是____________,采取的措施是____________
          (5)請?jiān)谙聢D中用實(shí)線表示25~60min 各階段化學(xué)平衡常數(shù)K的變化圖像。

          K
           

            

           

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          在容積為1 L的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng): 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(shí)間t的關(guān)系如圖。

          請回答下列問題:
          (1)700℃時(shí),0~5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為_______。
          (2)能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。
          A.容器中壓強(qiáng)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(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=___        _______,該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
          (4) 800℃時(shí),某時(shí)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(shí)該反應(yīng)______      ____(填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

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          科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

          工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)某研究小組分別在體積均為2L的恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物,使其發(fā)生反應(yīng),相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

          容器編號(hào)
          溫度℃
          起始量/mol
          平衡量/mol
          達(dá)到平衡的時(shí)間/min
          達(dá)到平衡時(shí)體系能量的變化/kJ
          CO
          H2O
          CO2
          H2

          650
          1
          2
          0.4
          0.4
          5
          16.4

          650
          2
          4
           
           
          t1
          Q1

          900
          2
          4
          1.6
          1.6
          t2
          Q2
          (1)計(jì)算容器②中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。
          (2)容器③中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為____________。
          (3)容器①中反應(yīng)達(dá)平衡這段時(shí)間,化學(xué)反應(yīng)速率=__________。
          (4)該反應(yīng)的正反應(yīng)為_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),理由是____________。
          (5)下列敘述正確的是____________(填字母序號(hào))。
          a.平衡時(shí),容器①和容器②中CO2的體積分?jǐn)?shù)相等
          b.反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時(shí),Q2>Q1>32.8kJ
          c.達(dá)到平衡的時(shí)間:t2>t1>2.5min
          d.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H= -41kJ/mol

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