wyq999 幼苗
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(1)①由图可知,10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O可知,氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量为0.75mol/L×3=2.25mol/L,故v(H2)=[2.25mol/L/10min]=0.225mol/(L•min),
故答案为:0.225mol/(L•min)
②A.恒温、恒容时,容器内的压强不再变化,反应两边气体体积不相等,压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故A正确;
B.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化,混合气体的质量不变,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,所以密度不变,无法判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变,各组分浓度不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故C正确;
D.一定条件下,单位时间内消耗3molH2的同时生成1mol CH3OH,表示的是正逆反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故D错误;
故选:A C;
③使n(CH3OH)/n(CO2)应采取措施,使平衡向正反应移动,注意不能增大二氧化碳或降低甲醇的量,
A、加入催化剂,催化剂不影响化学平衡,n(CH3OH)/n(CO2)不变,故A错误,
B、充入He(g),使体系压强增大,容器的容积不变,反应混合物的浓度不变,平衡不移动,n(CH3OH)/n(CO2)不变,故B错误,
C、将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,故C正确,
D、降低温度,该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,n(CH3OH)/n(CO2)增大,故D正确;
故答案为:CD;
④达到平衡时,c(CO2)=0.25mol/L,c(CH3OH)=0.75mol/L,c(H2O)根据反应方程式,反应氢气的消耗浓度为二氧化碳的3倍,所以平衡状态时氢气的浓度为:0.75mol/L;c(H2O)=0.75mol/L,
该温度下的平衡常数为:K=[0.75×0.75/0.25×0.753]≈5.33,
故答案为:5.33;
⑤在温度(t2)条件下测得平衡常数 K2,已知t2>t1,该反应为放热反应,温度升高,平衡向着逆向移动,平衡常数将减小,
故答案为:<;
(2)燃料原电池中,甲醇失电子发生氧化反应,所以通入燃料甲醇的电极为负极;充入O2电极的反应式为氧气得到电子生成了氢氧根离子,电极反应为:3O2+12e-+6H2O═12OH-(O2+4e-+2H2O═4OH-也算对)
故答案为:负;3O2+12e-+6H2O═12OH-(O2+4e-+2H2O═4OH-也算对);
(3)①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H 1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2,
根据盖斯定律,将反应①×[1/2]-反应②×[1/2],可得:CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(g) [1/2](△H1-△H2)
1mol甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水时反应的△H=[1/2](△H1-△H2),
故答案为:[1/2](△H1-△H2).
点评:
本题考点: 化学平衡状态的判断;用盖斯定律进行有关反应热的计算;化学电源新型电池;反应速率的定量表示方法;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算.
考点点评: 本题考查较为综合,涉及反应速率、平衡常数、平衡移动以及电化学等知识,题目难度不大,注意把握影响平衡移动的因素以及平衡移动方向的判断.
1年前
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