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        1. 精英家教網(wǎng)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(yīng):2CO2(g)+6H2(g)
          催化劑
          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(yīng)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(yīng)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(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)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(yīng)的體積分數(shù)ya=
           
          %
          分析:(1)反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,升高溫度CH3CH2OH含量升高,平衡時H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍;
          (2)達到平衡有兩個標志:一是正逆反應(yīng)速率相等,二是各組分的濃度不再變化,以及由其延伸的量不再變化即是平衡狀態(tài);
          (3)根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率的影響分析判斷速率變化;提高物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的方法是增加另一種物質(zhì),分離出生成物,改變溫度、壓強使平衡正向移動;
          (4)a點為II和III的交點,設(shè)此時II C2H5OH體積為V,那么III H2也為V,根據(jù)方程式中的關(guān)系求出CO2和H2O的體積,再求體積分數(shù)ya
          解答:解:反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,升高溫度CH3CH2OH含量升高,CO2與H2的含量降低,平衡時H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍,符合條件的曲線為II;
          故答案為:II;
          (2)在一定溫度下反應(yīng)達到平衡的標志是:
          a.平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),與是否達到平衡狀態(tài)無關(guān),故a錯誤;
          b.CO2的轉(zhuǎn)化率不再增大,即反應(yīng)達到限度,是平衡狀態(tài),故b正確;
          c.反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少,質(zhì)量不變,所以混合氣體的平均相對分子質(zhì)量逐漸增大,當混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變時即是平衡狀態(tài),故c正確;
          d.反應(yīng)達到平衡狀態(tài)是正逆反應(yīng)仍在進行,所以不存在反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物的狀態(tài),故d錯誤;
          故答案為:bc;
          (3)其他條件恒定,如果想提高CO2的反應(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)條件是:
          a、降低溫度,反應(yīng)速率減小,故A錯誤;
          b、補充H2,反應(yīng)物的濃度增大,反應(yīng)速率加快,故B正確;
          c、移去甲醇,生成物濃度減小,速率降低,平衡向正反應(yīng)移動,故c錯誤;
          d、增大容器體積,各反應(yīng)物的濃度減小,反應(yīng)速率降低,故d錯誤;
          故答案為:b;
          達到平衡后,能提高H2轉(zhuǎn)化率的操作是:
          a、已知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),降低溫度,平衡逆向移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,故a不符合;
          b、補充H2,氫氣反應(yīng)物的濃度增大,提高二氧化碳轉(zhuǎn)化率,本身轉(zhuǎn)化率減小,故b不符合;
          c、移去甲醇,生成物濃度減小,平衡向正反應(yīng)移動,氫氣轉(zhuǎn)化率增大,故c符合;
          d、增大容器體積,壓強減小,平衡向逆方向移動,氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,故d不符合;
          故答案為:b;c;
          (4)a點為II和III的交點,設(shè)此時II C2H5OH體積為V,那么III H2也為V,可知為CO2 為
          1
          3
          V,H2O為C2H5OH的三倍,則為3V,
          所以a對應(yīng)的體積分數(shù)ya=
          V
          V+V+
          1
          3
          V+3V
          ×100%=18.75%;
          故答案為:18.75.
          點評:本題考查化學平衡的平衡標志判斷,轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率的變化分析,化學反應(yīng)速率的影響因素分析判斷,平衡移動原理的應(yīng)用,題目難度中等.
          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

          以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學數(shù)據(jù):
          反應(yīng)I:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0  kJ?mol-1
          反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ?mol-1
          (1)寫出由CH3CH2OH+
          H2O
          H2O
          ?2CH3OH的熱化學方程式為:
          CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CH3OH(g);△H=+75.6 kJ?mol-1
          CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CH3OH(g);△H=+75.6 kJ?mol-1

          (2)在一定條件下,對于反應(yīng)I:在體積恒定的密閉容器中,達到平衡的標志是
          bf
          bf
          (填字母)
          a.CO2和CH3OH 濃度相等      b.H2O的百分含量保持不變
          c.H2的平均反應(yīng)速率為0       d.v(CO2)=3v(H2
          e.混合氣體的密度不再發(fā)生改變    f.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變
          如果平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng)
          ad
          ad
          (填字母)
          a.一定向正反應(yīng)方向移動    b.在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小
          c.一定向逆反應(yīng)方向移動    d.在平衡移動時逆反應(yīng)速率先減小后增大
          其他條件恒定,如果想提高CO2的反應(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)條件是
          bd
          bd
          (填字母),達到平衡后,想提高H2轉(zhuǎn)化率的是
          ac
          ac
          (填字母)
          a、降低溫度     b、補充H2      c、移去甲醇   d、加入催化劑
          (3)在密閉容器中,對于反應(yīng)II中,研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象,在5MPa、m=n(H2)/n(CO2)=3時,測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分數(shù)(y%)如圖1所示,則表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是
          ;表示CO2的體積分數(shù)曲線的是

          (4)當質(zhì)量一定時,增大固體催化劑的表面積可提高化學反應(yīng)速率.如圖2是反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線,若催化劑的表面積S1>S2,在圖2中畫出NO的濃度在T1、S2條件下達到平衡過程中的變化曲線,并注明條件.

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          (2012?茂名二模)以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學數(shù)據(jù):
          反應(yīng)I:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0  kJ?mol-1
          反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ?mol-1
          (1)在密閉容器中,反應(yīng)I在一定條件達到平衡后,為提高CO2的反應(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)條件是
          BD
          BD

          A、降低溫度    B、補充H2   C、移去甲醇   D、加入催化劑
          (2)寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反應(yīng):2CH3OH(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g) 的反應(yīng)熱△H=
          -75.6kJ?mol-1
          -75.6kJ?mol-1

          (3)研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象,在5MPa、n(H2)/n(CO2)=3時,測得不同溫度下平衡體系中各種組成如圖所示,表示CH3CH2OH組分的曲線是
          I
          I
          ;表示CO2組分的曲線是
          III
          III

          (4)在5MPa將0.2mol CO2和0.6mol H2充入1L恒容密閉反應(yīng)器,某溫度下反應(yīng)達平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,計算該條件下的該反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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          科目:高中化學 來源:2013屆河南省扶溝縣高級中學高三第三次考試化學試卷(帶解析) 題型:填空題

          (11分)以CO2為碳源制取低碳有機物成為國際研究焦點,下面為CO2加氫制取低碳醇的熱力學數(shù)據(jù):
          反應(yīng)I: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)           △H = —49.0  kJ·mol-1
          反應(yīng)II:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)      △H =" —173.6" kJ·mol-1
          (1)寫出由CH3CH2OH+_____2CH3OH的熱化學方程式為:__________________。
          (2)在一定條件下,對于反應(yīng)I:在體積恒定的密閉容器中,達到平衡的標志是__  (填字母)
          a.CO2和CH3OH 濃度相等     b.H2O的百分含量保持不變
          c.H2的平均反應(yīng)速率為0      d.v(CO2)=3v(H2) 
          e.混合氣體的密度不再發(fā)生改變   
          f. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生改變 
          如果平衡常數(shù)K值變大,該反應(yīng)         (填字母)
          a.一定向正反應(yīng)方向移動    b.在平衡移動時正反應(yīng)速率先增大后減小
          c.一定向逆反應(yīng)方向移動    d.在平衡移動時逆反應(yīng)速率先減小后增大
          其他條件恒定,如果想提高CO2的反應(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)條件是     (填字母) ,
          達到平衡后,想提高H2轉(zhuǎn)化率的是_______________(填字母)
          a、降低溫度     b、補充H2      c、移去甲醇   d、加入催化劑
          (3)在密閉容器中,對于反應(yīng)II中,研究員以生產(chǎn)乙醇為研究對象,在5MPa、m= n(H2)/n(CO2)=3時,測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分數(shù)(y%)如圖所示,則表示CH3CH2OH體積分數(shù)曲線的是      ;表示CO2的體積分數(shù)曲線的是       。
            
          (4)當質(zhì)量一定時,增大固體催化劑的表面積可提高化學反應(yīng)速率。上圖是反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g) 中NO的濃度隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時間(t)的變化曲線,若催化劑的表面積S1S2 ,在上圖中畫出NO的濃度在T1、S2 條件下達到平衡過程中的變化曲線,并注明條件。

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          科目:高中化學 來源:2013-2014學年上海市楊浦區(qū)高三上學期期中考試化學試卷(解析版) 題型:填空題

          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(yīng): 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(yīng)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(yīng)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(yīng)速率,可以采取的反應(yīng)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(yīng)的體積分數(shù)ya=_______%

           

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