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第2课时
化学反应的限度　化学反应条件的控制
一、化学反应的限度
1.可逆反应。
(1)定义:在同一条件下　正反应　和　逆反应　均能进行的化学反应。
(2)特点:
①正反应和逆反应　同时　进行。
②一定条件下,反应物不可能　全部　转化为生成物,即反应物的转化率不可能达到　100%　。
(3)表示:书写可逆反应的化学方程式时用“ ”。
微训练1下列不属于可逆反应的是(　　)。
A.氯气与水反应生成盐酸与次氯酸
B.N2与H2在一定条件下可以生成NH3,同时NH3又可以分解为N2和H2
C.电解水生成H2和O2,氢气与氧气转化为H2O
D.SO2溶于水和水溶液中H2SO3分解
答案:C
解析:可逆反应指在同一条件下,既能向正反应进行,同时又能向逆反应进行的化学反应,电解水生成氢气和氧气,氢气与氧气点燃生成水,反应条件不同,不是可逆反应。
2.化学平衡状态。
(1)化学平衡的建立。
(2)化学平衡状态。
在一定条件下,可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率　相等　,反应物的浓度和生成物的浓度　都不再改变　的状态,简称 化学平衡 。
3.化学反应的限度。
(1)化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到或完成的　最大程度　,即该反应进行的限度。任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。
(2)化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。
(3)不同条件下,同一可逆反应的限度不同;相同条件下,不同可逆反应的限度也不同。
微判断(1)化学反应达到平衡状态时,该反应就停止了。
(　　)
(2)可逆反应达平衡状态时,反应物与生成物的浓度相等。
(　　)
(3)一个化学反应只有一个限度。(　　)
(4)当一个化学反应在一定条件下达到最大限度时,反应速率也最大。(　　)
×
×
×
×
二、化学反应条件的控制
1.化学反应条件的控制。
(1)目的。
(2)化工生产中反应条件的控制。
①考虑因素:
化工生产中调控反应条件时,需要考虑控制反应条件的成本和实际可能性。
②实例——合成氨生产条件的选择:
2.燃料燃烧的条件。
(1)燃料与空气或氧气尽可能接触。
(2)温度达到燃料的　着火点　。
3.提高燃料燃烧效率的措施。
(1)尽可能使燃料充分燃烧,提高能量的转化率。关键是燃料与空气或氧气尽可能接触,且空气要　适当过量　。
(2)尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能,提高热能利用率。
微训练2下列措施可以提高燃料燃烧效率的是(　　)。
①提高燃料的着火点　②降低燃料的着火点　
③将固体燃料粉碎　④将液体燃料雾化处理　
⑤将煤进行气化处理　⑥通入适当过量的空气
A.①③④⑤ B.②③⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②④⑥
答案:C
解析:着火点是燃料的固有性质,不能改变,①②错误;③④⑤⑥都可以使燃料与氧气充分接触,正确。
问题探究
如图是炼铁高炉的示意图,在炼铁过程中出现了一个困扰许多科学家的科学悬念——高炉尾气中始终含有没有利用的CO。
炼铁高炉
(1)高炉尾气中始终含有CO的原因是什么 把炼铁高炉加高能否减少尾气中CO的含量
提示:因为反应C+CO2 2CO是一个可逆反应,且在高炉中,Fe2O3与CO反应也不能全部转化为Fe和CO2。一定条件下,两个反应达到化学平衡状态,把炼铁高炉加高不会改变CO的含量。
(2)可逆反应达到平衡后,反应是否停止了
提示:在一定条件下,当可逆反应达到化学平衡时,正、逆反应仍在继续进行,此时正反应速率等于逆反应速率,反应处于动态平衡状态,没有停止。
重难归纳
1.化学平衡建立的速率图像。
2.化学平衡状态的要点:逆、等、动、定、变。
答案:A
典例剖析
【例1】在一定条件下,乙烷生成乙烯的反应C2H6(g) C2H4(g)+ H2(g)达到平衡后(　　)。
A.C2H6的浓度保持不变
B.C2H6仍在不断分解,其浓度不断减小
C.C2H6的分解速率大于其生成速率
D.C2H4仍在不断生成,其浓度不断增加
解析:浓度保持不变说明反应达到平衡状态,A项正确;化学平衡是动态平衡,C2H6仍在不断分解,C2H4仍在不断生成,但它们的浓度保持不变,B项、D项错误;达到平衡状态正、逆反应速率相同,所以C2H6的分解速率等于其生成速率,C项错误。
学以致用
1.下列对化学反应速率与化学反应限度的叙述,不正确的是(　　)。
A.当化学反应达到最大限度时反应速率为0
B.同一化学反应,若反应条件不同,限度可能不同
C.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
D.化学反应的限度与时间的长短无关
答案:A
解析:反应达到最大限度时v正=v逆≠0,A项错误;同一化学反应,条件改变,化学平衡可能被破坏,反应限度可能就会被改变,B项正确;任何可逆反应都有一定的限度,当反应达到限度时,即反应达到化学平衡,此时v正=v逆,对于同一可逆反应,达到化学平衡时,当外界条件不变时,反应的限度不变,与时间长短无关,C、D两项正确。
2.对于可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),在混合气体中充入一定量的18O2,足够长的时间后,18O原子(　　)。
A.只存在于O2中
B.只存在于O2和SO3中
C.只存在于O2和SO2中
D.存在于SO2、O2和SO3中
答案:D
解析:该反应为可逆反应,加入18O2后,它与SO2反应生成SO3,因此SO3中会有18O原子,含有18O原子的SO3会部分分解为SO2和O2,18O原子可能进入O2中,也可能进入SO2中,因此最后SO2、O2和SO3中都会有18O原子。
问题探究
我国科学家研制的C307-M型甲醇合成催化剂能有效地将二氧化碳合成为甲醇,减少大气污染,降低温室效应,为国家“双碳”目标的实现作出贡献。
在一定温度下,向2 L固定容积的密闭容器中通入1 mol CO2、3 mol H2,发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。下列情况能否说明该反应已达到平衡状态,请说明理由。
(1)混合气体的平均相对分子质量不变。
提示:能。因反应前后气体的物质的量不同,混合气体的平均相对分子质量不变,表明反应已达平衡状态。
重难归纳
1.两个直接判据。
(1)正反应速率和逆反应速率相等。
(2)反应物和生成物的浓度不再变化。
2.判断的依据。
特别提醒
(1)化学平衡状态判断的“三关注”。 ①关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容; ②关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应; ③关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。
(2)化学平衡状态判断的“一等一不变”。
典例剖析
【例2】炭在火炉中燃烧很旺时,在往炉膛底内的热灰上喷洒少量水的瞬间,炉子内火会更旺,这是因为发生了反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),在某恒温恒容反应器中模拟该反应,下列不能作为达到平衡状态的标志的为(　　)。
A.压强不变
B.v正(H2O)=v正(CO)
C.混合气体的密度不变
D.CO的体积分数不变
B
解析:恒温恒容条件下,气体压强与气体的物质的量成正比,反应后气体的物质的量增大,则压强增大,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故A项不符合题意;无论反应是否达到平衡状态都存在“v正(H2O)=v正(CO)”,不能据此判断平衡状态,故B项符合题意;反应前后气体质量增大、容器容积不变,则反应后气体密度增大,当混合气体密度不变时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C项不符合题意;随着反应的进行,CO体积分数增大,当CO体积分数不变时,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D项不符合题意。
学以致用
3.可逆反应2NO2 2NO+O2为吸热反应,一定条件下在容积固定的密闭容器中进行,下列描述中能说明反应达到平衡状态的是(　　)。
①单位时间内生成a mol O2的同时生成2a mol NO2
②单位时间内生成a mol O2的同时生成2a mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑧体系的温度不再改变的状态
⑨反应物NO2的转化率不再改变的状态
A.①④⑥⑦⑧⑨ B.②③⑤⑦⑨
C.①③④⑤⑧ D.①②③④⑤⑥⑦
答案:A
解析:①中单位时间内生成a mol O2的同时生成2a mol NO2,知v正=v逆,所以①能说明达到平衡状态;②所描述的都是正反应方向的速率,无法判断;③无论是否达到平衡,用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比;④有色气体的颜色不变能够说明反应达到了化学平衡;因容器容积固定,密度是一个常数,所以⑤不能说明反应达到平衡状态;该反应是一个反应前后气体分子数不等的反应,容器的容积固定,所以⑥⑦均能说明反应达到平衡状态;该反应是吸热反应,⑧能说明反应达到平衡状态;NO2的转化率不再改变,说明NO2的浓度不再改变,⑨能说明反应达到平衡状态。
1.下列关于化学反应限度的说法正确的是(　　)。　　
A.Cl2溶于水发生了可逆反应
B.当一个可逆反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等且等于零
C.平衡状态时,各物质的浓度保持相等
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
答案:A
解析:A项,发生了可逆反应:Cl2+H2O HCl+HClO,正确;B项,达到平衡状态,v正=v逆≠0,错误;C项,达到平衡状态,各物质的浓度保持不变,不一定相等,错误;D项,一定条件下反应达到限度,改变浓度、温度或压强,平衡可能改变,错误。
2.一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡状态,下列描述一定不对的是(　　)。
A.单位时间内生成a mol A2的同时生成a mol AB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2a mol AB的同时生成a mol B2
D.单位时间内生成a mol A2的同时生成a mol B2
答案:A
解析:在一定条件下,当一个反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,体系中各组分的浓度(或含量)保持不变。A项中,生成A2是逆反应,生成AB是正反应,显然v正4.将等物质的量的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应: H2(g)+I2(g) 2HI(g)(正反应放热),反应经过5 min测得碘化氢的浓度为0.5 mol·L-1,碘蒸气的浓度为0.25 mol·L-1。请回答下列问题。
(1)v(HI)=　　　　　　　　　;v(H2)=　　　　　　　　　;氢气的起始浓度=　　　　　　　。
(2)若上述反应达到平衡,则平衡浓度c(HI)、c(I2)、c(H2)的关系是　　　　　　　　(填“相等”“2∶1∶1”或“均为恒量”)。
答案:(1)0.1 mol·L-1·min-1　0.05 mol·L-1·min-1 0.5 mol·L-1
(2)均为恒量第2课时
化学反应的限度　化学反应条件的控制
课后·训练提升
合格考过关检验
1.在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是(　　)。
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1
B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
答案B
解析采用极限法分析。若反应向右进行到底,则有c(SO2)=0,c(O2)=0,c(SO3)=0.4 mol·L-1;若反应向左进行到底,则有c(SO2)=0.4 mol·L-1,c(O2)=0.2 mol·L-1,c(SO3)=0。化学反应的限度决定了可逆反应中的各种成分是不可能完全转化的,所以平衡时各物质的浓度范围为02.某温度时,在容积为3 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析,下列结论错误的是(　　)。
A.该反应的化学方程式为2Z+Y3X
B.反应开始至2 min末,X的化学反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
C.该反应是由正、逆反应同时开始的,最终建立平衡
D.若增加或减少X的物质的量,化学反应速率一定会发生变化
答案B
解析从题图中横、纵坐标及曲线的变化趋势可找到X、Y、Z转化的物质的量之比,即可写出该反应的化学方程式:2Z+Y3X,A项正确;根据化学反应速率的计算公式,可求出X的化学反应速率:v(X)=≈0.001 1 mol·L-1·s-1,B项错误;根据题图中曲线均不通过原点,可判断该可逆反应是由正、逆反应同时开始的,C项正确;因容器容积一定,改变X的物质的量,必然会导致其浓度的改变,因此化学反应速率也会随之改变,D项正确。
3.在容积固定的容器中,对于反应A(g)+B(g)3C(g)(正反应为放热反应),下列叙述能说明反应达平衡状态的是(　　)。
①单位时间内生成C的分子数与分解C的分子数相等
②外界条件不变时,A、B、C浓度不随时间变化
③体系的分子总数不再变化
④体系的压强不再变化
A.①②③ B.①④
C.②③④ D.①②③④
答案D
解析①同一物质的正、逆反应速率相等,说明已达平衡;②浓度不变,说明已达平衡;③④由于该反应是一个气体分子数改变的反应,没有达到平衡之前,压强是改变的,分子总数也是改变的,只有平衡了,两者才不会改变,故①②③④均正确。
4.下列关于可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)的叙述正确的是(　　)。
A.化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)
B.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)
C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.反应达到平衡状态时NH3和NO的浓度一定相等
答案B
解析化学反应速率比等于其化学计量数比,3v正(NH3)=2v正(H2O),4v正(O2)=5v逆(NO),A项错误,B项正确;增大容积相当于减小压强,正、逆反应速率都减小,C项错误;反应达到平衡状态时,NH3和NO的浓度不再改变,但不一定相等,D项错误。
5.在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)0~t1 s内,A的反应速率为　　　　　。
(3)反应后与反应前的压强之比为　　　　　　。
(4)(t1+10) s时,A气体的体积分数为　　　　,此时v正(A)　　　　(填“>”“<”或“=”)v逆(B)。
答案(1)3A+B2C　(2) mol·L-1·s-1
(3)9∶13　(4)22.2%　>
解析(1)从0到t1 s时,Δc(A)=0.8 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.6 mol·L-1,Δc(B)=0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1,Δc(C)=0.4 mol·L-1,三者之比为Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)=0.6 mol·L-1∶0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=3∶1∶2,所以化学方程式为3A+B2C。
(2)0~t1 s内,A的反应速率为 mol·L-1·s-1。
(3)压强之比等于物质的量之比,为9∶13。
(4)A气体的体积分数为≈22.2%;在t1 s~(t1+10) s反应处于平衡状态,v正(A)=3v逆(B),故v正(A)>v逆(B)。
等级考素养提升
1.一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,加入1 mol X(g)与1 mol Y(g),发生反应X(g)+3Y(g)2W(g)+M(g),下列说法正确的是(　　)。
A.向容器中通入Ar,压强增大,反应速率增大
B.当反应达到平衡状态时,X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2
C.当X的物质的量分数不再改变,表明反应已达平衡
D.反应达平衡时,X与Y的转化率相等
答案C
解析容积恒定,通入Ar,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,A项错误;X和W分别为反应物和生成物,化学计量数只表示反应过程的转化比例,并不能说明达到平衡后的浓度之比,B项错误;当X的物质的量分数不再变化时,反应达到平衡,C项正确;X、Y不是按化学计量数之比投料,故平衡时两者转化率不相等,D项错误。
2.在101 kPa、180 ℃时,将0.5 mol H2和1.0 mol CO2通入2 L的恒容密闭容器中,反应生成甲醇蒸气(CH3OH)和某无机副产物,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示,下列说法正确的是(　　)。
A.该反应的化学方程式:2CO2+4H22CH3OH+O2
B.在0~3 min内用CH3OH表示的平均化学反应速率为 mol·L-1·min-1
C.当容器内混合气体密度不再变化时,表明反应已经达到平衡状态
D.在3~10 min内,反应仍未达到平衡状态
答案B
解析由图知,前3 min消耗Δn(CO2)=0.1 mol,Δn(H2)=0.3 mol,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比,根据原子守恒知,反应还生成H2O,所以化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,A项错误;由化学方程式可知,在0~3 min内生成甲醇的物质的量等于消耗二氧化碳的物质的量,则v(CH3OH)= mol·L-1·min-1= mol·L-1·min-1,B项正确;在101 kPa、108 ℃下,水为气态,反应前后气体总质量不变、容器容积不变,则反应前后气体密度始终不变,所以气体密度不能作为平衡状态的判断标志,C项错误;在3~10 min内,反应体系中各物质的物质的量不变,该反应达到平衡状态,D项错误。
3.将0.2 mol·L-1 KI溶液和0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3++2I-2Fe2++I2”的是(　　)。提示:Fe2+遇到K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀。
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入K3[Fe(CN)6]溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
A.①和② B.②和④
C.③和④ D.①和③
答案A
解析设混合后溶液体积为V L,则起始时n(I-)=0.2 mol·L-1×V L=0.2V mol,n(Fe3+)=2×0.1 mol·L-1×V L=0.2V mol,若此反应不可逆,则I-与Fe3+恰好完全反应,溶液中无Fe3+和I-,故只需证明溶液中仍含Fe3+和I-,即能证明此反应为可逆反应,能建立化学平衡。①现象说明存在Fe3+,②现象说明有I-,③现象说明有Fe2+生成,④现象说明有I2生成。但是③④不能说明反应为可逆反应,故A项正确。
4.在2 L的恒容密闭容器内进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),已知n(NO)随时间的变化如表所示。
时间/s 0 1 2 3 4 5
0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)如图表示NO2变化的曲线是　　。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=　　　　　　　　　　。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是　　　。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内密度保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的是　　　　。
A.及时分离出NO2气体
B.适当升高温度
C.增大O2的浓度
D.选择高效催化剂
答案(1)b　1.5×10-3 mol·L-1·s-1
(2)BC　(3)BCD
解析(1)NO2的起始浓度为c(NO2)=0,2 s时c(NO2)可根据图表中n(NO)的变化量求解,c(NO2)=Δc(NO)==0.006 mol·L-1,故答案选b。由图表可求0~2 s内v(NO)==0.003 mol·L-1·s-1,故v(O2)=1.5×10-3mol·L-1·s-1。
(2)A项,在任意状态下,都存在v(NO2)=2v(O2),不能作为平衡状态的标志。B项,因该反应为气体分子数不等的反应,故压强不变可作为平衡状态的标志。C项,由v逆(NO)=2v正(O2),可推出v逆(NO)=v正(NO),说明已达到平衡状态。D项,由于平衡体系中全是气体,容器容积固定,故任意状态下密度不变。
(3)及时分离出NO2气体,不能增大反应速率,故A错误;适当升高温度,反应速率增大,故B正确;增大O2的浓度能增大反应速率,故C正确;催化剂能增大反应速率,故D正确。
5.在容积为10 L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,850 ℃时发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。
(1)CO和H2O的浓度变化如图所示,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=　　　　 mol·L-1·min-1。
(2)能说明该反应达到平衡状态的描述是　　。
A.CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等
B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
D.正、逆反应速率都为零
(3)一定条件下,使绝热恒容密闭容器中的反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列得出的结论正确的是　　　　。
A.反应在C点达到平衡状态
B.反应物浓度:A点小于B点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,CO的转化率:AB段小于BC段
答案(1)0.03　(2)AC　(3)D
解析v(CO)==0.03 mol·L-1·min-1。(2)达到平衡时各物质的物质的量分数保持一定,浓度不变,正、逆反应速率相等且不为零。CO减小的化学反应速率是正反应速率,CO2减小的化学反应速率是逆反应速率,所以A、C两项正确。(3)化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,C点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡,A项错误;A到B时正反应速率增大,反应物浓度随时间不断减小,B项错误;从A到C正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,C项错误;随着反应的进行,消耗的一氧化碳增多,因此CO的转化率逐渐增大,D项正确。
6.300 ℃时,向2 L的恒容密闭容器中,充入2 mol CO2(g)和2 mol H2(g)使之发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得各物质的物质的量浓度变化如图所示:
(1)由图可知,CO2(g)的浓度随时间的变化为　　　(填“a”“b”或“c”)曲线;2 min内的平均反应速率v(CO2)= 　　　　　。
(2)已知:反应至2 min时,改变了某一反应条件。由图可知,0~2 min内CH3OH(g)的生成速率
　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)2~4 min内CH3OH(g)的生成速率。
(3)5 min时,CO2(g)的转化率为　　　　　　　　　,此时容器内气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为　　　　。
答案(1)a　0.05 mol·L-1·min-1
(2)小于　(3)30%　7∶10
解析(1)物质的量的变化量之比等于方程式中化学计量数之比,二氧化碳为反应物,随着反应进行物质的量减小,由图可知,图中CO2(g)的浓度随时间的变化为曲线a;2 min内的平均反应速率v(CO2)=
=0.05 mol·L-1·min-1。
(2)已知:反应至2 min时,改变了某一反应条件。由图可知,0~2 min内生成CH3OH(g) 0.1 mol,2~4 min内生成CH3OH(g)0.2 mol,则0~2 min内CH3OH(g)的生成速率小于2~4 min内CH3OH(g)的生成速率。
(3)5 min时,CO2(g)的转化率为×100%=30%;由图可知,此时容器内二氧化碳、氢气、甲醇、水分别为1.4 mol、0.2 mol、0.6 mol、0.6 mol,总的物质的量为2.8 mol;根据阿伏加德罗定律可知,此时气体总压强与反应前容器内气体总压强之比为2.8 mol∶(2 mol+2 mol)=7∶10。

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