煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及產率等問題.
已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃4005008301 000
平衡常數(shù)K10910.6
試回答下列問題:
(1)上述反應的正反應是
 
反應(填“放熱”或“吸熱”),該反應的平衡常數(shù)表達式為
 

(2)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
 
(填序號).
a.容器中壓強不變                
b.混合氣體中 c(CO)不變
c.υ(H2)=υ(H2O)           
d.c(CO2)=c(CO)
(3)在實際生產中,該反應的適宜條件為
 

A.加壓,400~500℃催化劑  
B.加壓,830~1000℃化劑
C.常壓,400~500℃催化劑
D.常壓,830~1000℃催化劑
(4)在830℃時,2L的密閉容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g),10min后達到平衡時,CO2的平衡濃度為
 
,用H2濃度變化來表示的平均反應速率為
 
,CO的轉化率是
 

(5)為使該反應的反應速率增大且平衡向正反應方向移動的是
 
(填字母序號).
a.增大CO濃度                             
b.升高溫度
c.將生成物分離出去                         
d.使用高效催化劑.
考點:化學平衡的影響因素,化學平衡的調控作用,化學平衡狀態(tài)的判斷
專題:
分析:(1)依據(jù)平衡常數(shù)隨溫度的變化結合平衡移動原理分析判斷反應的熱量變化,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高平衡常數(shù)減小,說明平衡向逆反應方向移動;根據(jù)反應方程式及化學平衡常數(shù)表達式完成;
(2)根據(jù)達到化學平衡狀態(tài),各組分濃度不變,正逆反應相等進行分析;
(3)根據(jù)實際生產中,即要考慮反應速率又要考慮轉化率,還要兼顧設備并結合反應特征分析;
(4)依據(jù)平衡三段式列式計算反應的一氧化碳,根據(jù)轉化率概念計算得到;
(5)為使該反應的反應速率增大,可采用增大壓強、升高溫度、加入催化劑、增大反應物濃度等方法,再結合平衡移動原理分析解答.
解答: 解:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高平衡常數(shù)減小,說明平衡向逆反應方向移動,則正反應放熱,根據(jù)反應CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)及化學平衡常數(shù)表達式,K=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H 20)
,故答案為:放熱;K=
c(H2)?c(CO2)
c(CO)?c(H 20)
;
(2)a、反應前后氣體體積不變,壓強始終不會變化,所以壓強不變,無法判斷是否達到平衡狀態(tài),故a錯誤;
b、濃度不變,反應達到了化學平衡狀態(tài),故b正確;
c、正逆反應速率相等,各組分濃度不變,達到了化學平衡狀態(tài),故c正確;
d、濃度相等,不能判斷各組分濃度是否不變,無法判斷是否達到平衡狀態(tài),故d錯誤;
故選bc;
(3)實際生產中,即要考慮反應速率又要考慮轉化率,還要兼顧設備,所以由于反應前后氣體體積不變,又是放熱反應,故溫度不宜太高,所以常壓,400~500℃催化劑最好,故選:C;
(4)(4)830℃時,在2L的密閉容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)達到平衡時,設一氧化碳轉化物質的量為x,
                 CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)
起始量(mol)    4       6         0       0
變化量(mol)   x        x        x        x
平衡量(mol)  4-x      6-x       x        x
平衡常數(shù)K=
x 2
(4-x)(6-x)
=1
x=2.4mol
CO2的平衡濃度=
2.4
2
=1.2mol/L
用H2濃度變化來表示的平均反應速率=
2.4
2
10
=0.12mol/(L?min)
CO的轉化率=
2.4mol
4mol
×100%=60%
故答案為:1.2mol/L;0.12mol/(L?min);60%;
(5)a.增大CO的濃度反應速率增大,且該反應向正反應方向移動,故正確;    
b.升高溫度,反應速率增大但平衡向逆反應方向移動,故錯誤;
c.分離生成物平衡向右移動,但反應速率減小,故錯誤;         
d.選擇高效催化劑能增大反應速率,但平衡不移動,故錯誤;
故選a.
點評:本題考查化學平衡常數(shù)的分析判斷,影響因素分析,平衡計算應用,題目難度中等.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(1)現(xiàn)有下列狀態(tài)的物質①干冰 ②NaCl晶體 ③氨水 ④醋酸 ⑤酒精水溶液 ⑥銅 ⑦熔融的KOH  ⑧蔗糖,其中屬于電解質的是
 
(填序號),屬于非電解質的是
 
(填序號),能導電的是
 
(填序號).
(2)粗鹽提純過程中,過濾后的食鹽水仍含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等雜質.通過如下幾個實驗步驟,可制得純凈的食鹽水.
①過濾  ②加入稍過量的NaOH溶液  ③加入稍過量的Na2CO3溶液④加入稍過量的BaCl2溶液   ⑤滴入稀鹽酸至無氣泡產生
(Ⅰ)正確的操作順序是
 
;
(Ⅱ)步驟③的目的是
 
;
(Ⅲ)實驗室檢驗SO42-的方法為
 

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

常溫下,下列溶液中的微粒濃度關系正確的是( 。
A、新制氯水中加入固體NaOH:[Na+]=[Cl-]+[ClO-]+[OH-]
B、pH=8.3的NaHCO3溶液:[Na+]>[HCO3-]>[CO32-]>[H2CO3]
C、pH=11的氨水與pH=3的鹽酸等體積混合:[Cl-]=[NH4+]>[OH-]=[H+]
D、0.2mol?L-1CH3COOH溶液與0.1mol?L-1NaOH溶液等體積混合:2[H+]-2[OH-]=[CH3COO-]-[CH3COOH]

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

下列實驗操作中錯誤的是(  )
A、稱量時,稱量物放在稱量紙上,置于托盤天平的左盤,砝碼放在托盤天平的右盤中
B、分液時,分液漏斗中下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出
C、將氯化鈉固體放入容量瓶中,然后加水稀釋制取氯化鈉溶液
D、蒸餾時,應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

氮是大氣中含量豐富的一種元素,請回答下列氦及其化合物的相關問題:
(1)N4結構與白鱗分子的結構相似.已知斷裂1molN-N鍵吸收167kj熱量,生成1molN=N鍵放出942kj熱量,請寫出通常條件下N4氣體完全轉變?yōu)镹2反應的熱化學方程式:
 

(2)NH3可直接用作車用燃料電池產物無污染,寫出堿性介質下該電池的負極反應式:
 

(3)對于平衡:2NO2(g)?N2O4(g),在相同條件下,分別將2molNO2置于恒壓容器Ⅰ和恒容容器Ⅱ中,起始時兩容器體積相同,保持溫度不變充分反應.
①該反應的平衡常數(shù)表達式為
 
,圖中已畫出容器Ⅱ中NO2的V隨時間變化的曲線,請在圖中畫出N2O4的V隨時間變化的曲線
②達到平衡后,兩容器中N2O4的體積分數(shù)關系是Ⅰ
 
Ⅱ.(填“>”、“<”或“=”)
③t1時刻分別向兩容器的平衡體系中再加入2mol NO2,t2時刻再次達到平衡.
 下列說法正確的是
 

A.t1時刻兩容器中平衡均向右移動
B.t2時刻若再向兩容器中加入稀有氣體,兩容器中平衡均向右移動
C.t2時刻再次達到平衡時,兩容器中N2O4的體積分數(shù)關系是Ⅰ<Ⅱ
D.t2時刻再次達到平衡時,兩容器中NO2的濃度關系是Ⅰ>Ⅱ

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

下列說法中正確的是( 。
A、純水的導電性很差,所以水不是電解質
B、
裝運濃硫酸的包裝箱應貼的圖標為(如圖)
C、萃取操作時,應選擇有機萃取劑,且萃取劑的密度必須比水大
D、對Fe(OH)3膠體做電泳實驗時,陰極附近的顏色逐漸加深

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

下列關于鋁的敘述中,不正確的是( 。
A、鋁有抗腐蝕性能是因為其表面能形成致密的氧化膜
B、在高溫下鋁能將氧化鐵中的鐵置換出來
C、氫氧化鋁既能與強酸反應又能與強堿溶液反應
D、常溫下能用鋁制容器盛放濃硝酸和濃硫酸,是因為鋁在常溫下不能與它們發(fā)生反應

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓.高鐵電池的總反應為:3Zn+2K2FeO4+8H2O
放電
充電
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOG下列敘述不正確的是( 。
A、放電時負極反應為:Zn-2e+2OH=Zn(OH)2
B、充電時陽極反應為:Fe(OH)3-3e+5OH-=FeO42-+4H2O
C、放電時每轉移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化
D、放電時正極附近溶液的堿性增強

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:

下列敘述中正確的是(  )
A、高純度的硅單質廣泛用于制作光導纖維
B、二氧化硅既能與氫氟酸反應,又能與強堿反應,故它是兩性氧化物
C、水泥、玻璃、水晶飾品都是硅酸鹽制品
D、陶瓷是人類應用很早的一種硅酸鹽材

查看答案和解析>>

同步練習冊答案