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固定和利用CO2,能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:CO2 (g)+3H2 (g)CH3OH (g)+H2O (g)  △H=-Q kJ/mol (Q>0)
(1)若在恒温恒容的容器内进行该反应,则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有____。
A.容器内的压强保持不变
B.容器中CH3OH浓度与CO2浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.CO2的生成速率与H2O的生成速率相等
(2)某科学实验小组将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变),测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。回答下列问题:

①该反应在0~8 min内CO2的平均反应速率是_____mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为_______。
③仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是____,曲线Ⅱ改变的条件可能是____。若实线对应条件下平衡常数为K,曲线Ⅰ对应条件下平衡常数为K1,曲线Ⅱ对应条件下平衡常数为K2,则KK1K2的大小关系是_________。
上一题 下一题 0.99难度 综合题 更新时间:2020-03-30 10:10:21

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同类题3

合成气经压缩升温后进入10m3的甲醇合成塔中,在催化剂的作用下进行甲醇合成,主要反应是:2H2(g) + CO(g)CH3OH(g)+181.6kJ。已知:某温度下(设温度为T1℃)此反应的平衡常数为160。
(1)此温度下,在密闭容器中加入一定量的CO和H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如表:
物质
H2
CO
CH3OH
浓度/(mol/L)
0.2
0.1
0.4
 
比较此时正、逆反应速率的大小:v_______v(填“>”、“<”或“=”);若加入与上述同样多的CO和H2,在T2℃条件下反应,10 min后达平衡时c(H2)=0.4mol/L,则该时间内反应速率v(CH3OH)=_______ mol/(L·min);
(2)在一定条件的密闭恒容的容器中,下列式子或文字描述能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______(选填序号);
a.2v(CO) = v(H2)
b.c(CO): c(H2):c(CH3OH) =1:2:1
c.混合气体的平均式量保持不变   
d.混合气体的密度保持不变
(3)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_______(选填序号);
a.其他条件不变,增大压强,平衡常数K﹤160
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K会减小
c.其他条件不变,若同比例地增加CO和H2的量平衡不会发生移动
d.其他条件不变,增大甲醇的物质的量,正反应速率也会随之逐渐增大
(4)寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由____。