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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： 2CO₂(g)+6H₂(g) CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) －Q（Q＞0）
在密閉容器中，按H₂與CO₂的物質的量之比為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的體積分數（y%）如下圖所示。

完成下列填空：
（1）表示CH₃CH₂OH體積分數曲線的是_______（選填序號）
（2）在一定溫度下反應達到平衡的標志是_______（選填編號)
a．平衡常數K不再增大
b．CO₂的轉化率不再增大
c．混合氣體的平均相對分子質量不再改變　
d．反應物不再轉化為生成物
（3）其他條件恒定，如果想提高CO₂的反應速率，可以采取的反應條件是_______（選填編號）；達到平衡后，能提高H₂轉化率的操作是_______（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對應的體積分數y_a=_______%

（1）II（2分）
（2）bc（2分）
（3）b（1分）；c（1分）
（4）18．75（2分）

解析試題分析：（1）反應過程中反應物逐漸減少，生成物逐漸增多，變化量的關系符合化學計量數比值，故Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為H₂O、CH₃CH₂OH、H₂、CO₂(g) ；
（2）遵循“變量不變達平衡”，a、溫度不變平衡常數不變，錯誤；b、轉化率從0到最大，是變量，不變時達到平衡，正確；c、氣體的質量不變，容器的體積不變，混合氣體的密度是定值，錯誤；d、平衡是動態平衡，每種物質的生成速率和消耗速率相等，錯誤；
（3）提高反應物的轉化率可以改變溫度使平衡正向移動，或增加另一種反應物的濃度，或移去產物；降低溫度平衡正向移動，增大容器體積即是減少壓強平衡正向移動，均提高反應物的轉化率。
（4）曲線II和III對應的物質為乙醇和氫氣，
2CO₂(g)+6H₂(g)CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g)
始量    1       3               0           0
轉化量 2x      6x              x           3x
平衡量 1-2x     3-6x             x           3x
根據題意有 3-6x=x x=3/7      故a對應的體積分數y_a=3/7÷（4-4×3/7）=0．1875
考點：考查化學平衡移動原理及有關計算有關問題。

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

能源問題是人類社會面臨的重大課題，甲醇是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景，研究甲醇具有重要意義。
（1）用CO合成甲醇的反應為：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)在容積為1L。的密閉容器中分別充入1molCO和2molH₂，實驗測得甲醇的物質的量和溫度、時間的關系曲線如圖所示。則該正反應的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判斷的理由是______。

（2）利用工業廢氣中的CO₂可制取甲醇，其反應為：CO₂+3H₂CH₃OH+H₂O。
①常溫常壓下已知下列反應的能量變化如下圖所示：

由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學方程式為_______。
②為探究用CO₂生產燃料甲醇的反應原理，現進行如下實驗：在一恒溫恒容密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，進行上述反應。測得CO₂。和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應開始到平衡，v(H₂)="_______" ；該溫度下的平衡常數數值K=______。能使平衡體系中n(CH₃OH)/n(CO₂))增大的措施有_______（任寫一條）。

（3）工業上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。
①甲醇蒸汽重整法。主要反應為；CH₃OH(g) CO(g)+2H₂(g)設在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 60 molCH₃OH(g)，體系壓強為P₁，在一定條件下達到平衡時，體系壓強為P₂，且P₂/P₁ =2.2，則該條件下CH₃OH 的平衡轉化率為______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO₂－ZnO為催化劑時原料氣比例對反應的選擇性（選擇性越大，表示生成的該物質越多）影響關系如圖所示。則當n(O₂)／n(CH₃OH) =0.25時。CH₃OH與O₂發生的主要反應方程式為______ 。在制備H₂：時最好控制n(O₂))/n(CH₃OH)=______。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

在一定條件下，在一容積可變的密閉容器中，將SO₂和O₂混合發生反應：
2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g) ΔH＝－92.3KJ/mol，反應過程中，SO₂、O₂、SO₃的物質的量(mol)的變化如下表（0～4min時，容器氣體壓強為0.1MPa）：

時間min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
n(SO₂)	2.00	1.92	1.84	1.76	1.76	1.64	1.52	1.40	1.40	1.40
n(O₂)	1.00	0.96	0.92	0.88	0.88	0.82	0.76	0.70	0.70	0.70
n(SO₃)	0	0.08	0.16	0.24	0.24	0.36	0.48	0.60	0.60	0.60

回答下列問題：
（1）___________________________時段，反應處于平衡狀態。
（2）第5min時，從同時提高速率和轉化率兩個方面分析，改變的外界條件是_____________；平衡向____________方向移動。（填“正”、“逆”或“不”）
（3）其他條件相同、催化劑不同時，SO₂的轉化率隨反應溫度的變化如圖a。，Fe₂O₃和NiO作催化劑均能使S0₂的轉化率達到最高，不考慮價格因素，選擇Fe₂O₃的主要優點是_____________。

（4）科研小組在380⁰C Fe₂O₃作催化劑時，研究了不同投料比n(O₂):n(SO₂)對S0₂轉化率的影響，結果如圖b。請在答題卡坐標圖中畫出n(O₂):n(SO₂)=1:2時，SO₂轉化率的預期變化曲線。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的和轉變成和，化學方程式：2NO+2CO2CO₂+N₂
為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度（mol·L^-1）如表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
c（NO）	1.00×10^-3	4.50×10^-4	2.50×10^-4	1.50×10^-4	1.00×10^-4	1.00×10^-4
c（CO）	3.60×10^-3	3.05×10^-3	2.85×10^-3	2.75×10^-3	2.70×10^-3	2.70×10^-3

請回答下列問題（均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響）：
（1）若1molNO和1molCO的總能量比1molCO₂和0.5molN₂的總能量大，則上述反應的

0（填寫“>”、“<”、“=”）。
（2）前2s內的平均反應速率v(N₂)=_____________。（保留兩位小數）
（3）下列措施能提高

和

轉變成

和

的反應速率的是。
A.選用更有效催化劑 B.升高反應體系溫度C．降低反應體系溫度 D.縮小容器體積
（4）研究表明：在使用等質量催化劑時，增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中。（濃度/ mol·L^-1）

實驗編號	T/℃	NO初始濃度	CO初始濃度	催化劑比表面積/m²·g^-1
Ⅰ	280	1.20×10^-3	5.80×10^-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

①請在上表格中填入剩余的實驗條件數據。
②請在給出的坐標圖中，畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖，并標明各條曲線的實驗編號、起始濃度。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

某溫度下，在密閉容器中SO₂、O₂、SO₃三種氣態物質建立化學平衡后，改變條件對反應2SO₂(g)＋O₂(g) 2SO₃(g)，ΔH < 0的正、逆反應速率的影響如圖所示：

(1)加催化劑對反應速率影響的圖像是________(填序號，下同)，平衡________移動。
(2)升高溫度對反應速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。
(3)增大反應容器體積對反應速率影響的圖像是________，平衡向________方向移動。
(4)增大O₂的濃度對反應速率影響的圖像是__________，平衡向________方向移動。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

一定溫度下的密閉容器中存在如下反應：
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+ H₂(g)，已知CO(g)和H₂O(g)的起始濃度均為2 mol·L^-1，經測定該反應在該溫度下的平衡常數K =1，試判斷：
(1)當CO轉化率為25%時，該反應是否達到平衡_______，若未達到平衡，向哪個方向進行______。
(2)達到平衡時，CO的轉化率____________________。
(3)當CO的起始濃度仍為2 mol·L^-1，H₂O(g)的起始濃度為6 mol·L^-1，求平衡時CO的轉化率_______。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

一定溫度下，將3molA氣體和1molB氣體通過一密閉容器中，發生如下反應： 3A(g)+B (g)xC(g)。若容器體積固定為2L，反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L。請填寫下列空白：
(1) x＝； 1min內，B的平均反應速率為_________；
(2)若反應經2min達到平衡，平衡時C的濃度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
(3)平衡混合物中，C的體積分數為22%，若維持容器壓強不變,達到平衡時C的體積分數_________22%，(填“大于”、“等于”或“小于”)；
(4)若改變起始物質加入的量，欲使反應達到平衡時C的物質的量分數與原平衡相等，起始加入的三種物質的物質的量n(A)、n (B)、n(C)之間應滿足的關系式__________________ 。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

（1）在密閉容器中進行下列反應：M(g) + N(g)R(g) + 2L(?)，此反應規律符合下圖圖像。

①T₁      T₂,正反應的△H      0。（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。
②P₁        P₂ , L為       。（填“固”或“液”或“氣”態）。
（2）合成氨的原理為：N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) H＝-92．4 kJ／mol，該反應的能量變化如圖所示。

①在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E₂的變化是       (填“增大”、“減小”或“不變”)。②若在一密閉容器中加入1molN₂和3molH₂，在一定條件下充分反應，放出的熱量    92.4kJ.（填“＞”、“＜”或“＝”）。
③將1 mol N₂和3 mol H₂充入體積不變的密閉容器中，在一定條件下達到平衡，此時欲提高該容器中H₂的轉化率，下列措施可行的是         (填字母)。

A．向容器中按原比例再充入原料氣	B．向容器中再充入一定量H₂
C．改變反應的催化劑	D．液化生成物分離出氨

④若在密閉容器中充入2molN₂和6molH₂反應達平衡時N₂的轉化率為40%。若以NH₃作為起始反應物，反應條件與上述反應相同時，要使其反應達到平衡時各組分的物質的量分數與前者相同，則NH₃的起始物質的量和它的轉化率分別為 mol、。

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

(12分)工業制硫酸時，利用接觸氧化反應將SO₂轉化為SO₃是一個關鍵的步驟。
(1)在接觸室中2SO₂(g)+O₂(g) 2SO₃(g)達到平衡狀態的標志是______。

A．υ(O₂)_正=2υ(SO₂)_逆

B．容器中氣體的總質量不隨時間而變化

C．容器中氣體的顏色不隨時間而變化

D．容器中氣體的壓強不隨時間而變化

(2)下列關于反應2SO₂(g)+O₂(g)

2SO₃(g) ΔH<0。下列圖像中不正確的是______ (填字母序號）。

(3)某溫度下SO₂(g)+

O₂(g)

SO₃(g) ΔH=-98KJ/mol
①開始時在體積固定的密閉容器中加入4mol SO₂ (g)和1mol O₂ (g)，達到平衡時共放出196 KJ的熱量，該溫度下SO₂的平衡轉化率為______
②已知固態單質硫的燃燒熱為296KJ/mol，則由S(s)生成2 molSO₃(g)的ΔH為____________
(4)檢驗SO₄^2-常用BaCl₂溶液。常溫時，BaSO₄的K_sp=1.08×10^-10，現將等體積的BaCl₂溶液與2.0×10^－3mol/L的H₂SO₄溶液混合。若要生成BaSO₄沉淀，原BaCl₂溶液的最小濃度為____________

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