一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0,1100℃時(shí),向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體,反應(yīng)過(guò)程中CO2氣體和CO氣體的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
(1)下列措施中能使平衡時(shí)K增大的是___________(填序號(hào));
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng)C.充入一定量COD.降低溫度
(2)8分鐘內(nèi),CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=___________mol/(L·min);
(3)1100℃時(shí),2L的密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下
容器 | 甲 | 乙 |
反應(yīng)物投入量 | 3molFe、2molCO2 | 4molFeO、3molCO |
CO的濃度(mol/L) | C1 | C2 |
CO2的體積分?jǐn)?shù) | ||
體系壓強(qiáng)(Pa) | P1 | P2 |
氣態(tài)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 |
(共13分)(1)A 2分 (2)0.0625 2分
(3)①BC 2分 ②C1=0.67mol/L 3分 2分 2分
解析試題分析:(1)正方應(yīng)是吸熱反應(yīng),平衡時(shí)升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)K值增大,A正確;B、反應(yīng)前后體積不變,則增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),而平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,則K值不變,B不正確;C、充入一定量CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),但平衡常數(shù)不變,C不正確;D、降低溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,D不正確,答案選A。
(2)8分鐘內(nèi),生成CO的濃度是0.5mol/L,則CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=0.5mol/L÷8min=0.0625mol/(L·min)。
(3)根據(jù)圖像可知,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K===2。根據(jù)方程式可知,反應(yīng)前后體積不變,因此3molCO就相當(dāng)于是3molCO2,所以甲乙兩容器中的平衡是等效的,即CO2的體積分?jǐn)?shù)相同,B正確;甲容器中
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
起始濃度(mol/L) 1 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) x x
平衡濃度(mol/L) 1-x x
所以根據(jù)平衡常數(shù)可知x:(1-x)=2,解得x=,則C1=,=
乙容器中
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
起始濃度(mol/L) 0 1.5
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) y y
平衡濃度(mol/L) y 1.5-y
所以根據(jù)平衡常數(shù)可知 ( 1.5-y):y=2,解得y=0.5,則C2=1,=,A不正確,D不正確;
反應(yīng)前后體積不變,甲中氣體的物質(zhì)的量是3mol,乙中是4mol,則P1<P2,C正確,答案選BC。
②根據(jù)以上分析可知C1=0.67mol/L ,=,=。
考點(diǎn):考查平衡常數(shù)、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響以及可逆反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算與等效平衡的應(yīng)用
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=Q,其平衡常數(shù)隨溫度變化如下表所示:
溫度/℃ | 400 | 500 | 850 |
平衡常數(shù) | 9.94 | 9 | 1 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
一定溫度下,在一個(gè)10 L密閉容器中發(fā)生某可逆反應(yīng),其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________;
若溫度升高,K增大,則該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(2)能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母序號(hào))。
A.v正(H2O)=v逆(H2) |
B.容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不隨時(shí)間改變 |
C.消耗n mol H2的同時(shí)消耗n mol CO |
D.容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間改變 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)化學(xué)平衡常數(shù)K表示可逆反應(yīng)的進(jìn)行程度,K值越大,表示可逆反應(yīng)進(jìn)行得越完全,K值大小與溫度的關(guān)系是:溫度升高,K值 (填“一定增大”、“一定減小”或“可能增大也可能減小”)。
(2)在一體積為10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,CO和H2O的物質(zhì)的量濃度變化如圖所示,則:
①0~4 min時(shí)間段平均反應(yīng)速率v(CO)= mol·L-1·min-1。
②在800℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= (要求寫(xiě)出表達(dá)式及數(shù)值),CO的轉(zhuǎn)化率= 。
③在800℃時(shí),若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)此容器中CO和H2O的濃度分別為0.20 mol·L-1和0.80 mol·L-1,則達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
2012年11月16日,5名男孩被發(fā)現(xiàn)死于貴州省畢節(jié)市七星關(guān)區(qū)街頭垃圾箱內(nèi),經(jīng)當(dāng)?shù)毓膊块T(mén)初步調(diào)查,5名男孩是因在垃圾箱內(nèi)生火取暖導(dǎo)致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO與血液中血紅蛋白的血紅素部分反應(yīng)生成碳氧血紅蛋白,反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為CO+HbO2O2+HbCO,實(shí)驗(yàn)表明,c(HbCO)即使只有c(HbO2)的,也可造成人的智力損傷。已知t ℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=200,吸入肺部O2的濃度約為1.0×10-2 mol·L-1,若使c(HbCO)小于c(HbO2)的,則吸入肺部CO的濃度不能超過(guò)________mol·L-1。
(2)有如下三個(gè)與CO相關(guān)的反應(yīng):
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=Q1,平衡常數(shù)K1
Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=Q2,平衡常數(shù)為K2
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=Q3,平衡常數(shù)為K3
在不同的溫度下K1、K2、K3的數(shù)值如下:
T/℃ | K1 | K2 | K3 |
700 | 1.47 | 2.38 | 0.62 |
900 | 2.15 | 1.67 | |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某溫度和壓強(qiáng)條件下,分別將0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密閉容器內(nèi),進(jìn)行上述反應(yīng),5 min達(dá)到平衡狀態(tài),所得Si3N4(s)的質(zhì)量是5.60 g。
(1)H2的平均反應(yīng)速率是 mol·L-1·min-1。
(2)平衡時(shí)容器內(nèi)N2的濃度是 mol·L-1。
(3)SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率是 。
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不斷擴(kuò)大加料,SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率應(yīng) (填“增大”“減小”或“不變”)。
(5)在不改變反應(yīng)條件的情況下,為了提高SiCl4(g)的轉(zhuǎn)化率,可通過(guò)改變投料配比的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。下列四種投料方式,其中可行的是 。
選項(xiàng) | 投料方式 |
A | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2 |
B | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2 |
C | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2 |
D | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
溫度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
鐵是最常見(jiàn)的金屬之一,鐵可以形成多種氧化物、氫氧化物和鹽類(lèi)。鐵與二氧化碳、水在某一密閉體系中反應(yīng)情況如下表所示:
化學(xué)反應(yīng) | 平衡 常數(shù) | 溫度 | |
973K | 1173K | ||
①Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) | K3 | ? | ? |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
工業(yè)上一般在密閉容器中采用下列反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
(1)不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。
①該反應(yīng)△H 0,△S 0(填“>”或“<”),則該反 自發(fā)進(jìn)行(填“一定能”、“一定不能”、“不一定”)實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、l.3×l04kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是 。
(2)某溫度下,將2molCO和6molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得c(CO)="0.l" mol·L -1。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= :
②在其他條件不變的情況下,將容器體積壓縮到原來(lái)的1/2,與原平衡相比,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (填序號(hào))。
A.氫氣的濃度減少 |
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快 |
C.甲醇的物質(zhì)的量增加 |
D.重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大 |
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