【題目】低碳循環(huán)引起各國的高度重視,已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應(yīng)生成以COH2為主的合成氣,合成氣有廣泛應(yīng)用.試回答下列問題:

(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應(yīng)為:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) H0。已知在1100°C時,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.263。

①溫度升高,平衡移動后達(dá)到新平衡,此時平衡常數(shù)值____(增大”“減小”“不變”)

1100°C時測得高爐中,c(CO2)=0.025mol·L1c(CO)=0.1mol·L1,則在這種情況下,該反應(yīng)這一時刻向_______進(jìn)行(”)。

(2)目前工業(yè)上也可用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇CH3OH,有關(guān)反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),H=49.0KJmol1,某溫度下,向體積為1L恒容密閉容器中,充入1molCO23molH2,反應(yīng)過程中測得CO2CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示.

①反應(yīng)開始至平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=______,CO2的轉(zhuǎn)化率為_____;該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(分?jǐn)?shù)表示);

②反應(yīng)達(dá)到平衡后,下列能使的值增大的措施是______(填符號)

a.升高溫度 b.再充入H2 c.再充入CO2 d.將H2O(g)從體系中分離 e.充入He(g)

③有人提出,可以設(shè)計反應(yīng)2CO(g)=2C(s)+O2(g) (H0)來消除CO的污染,請你判斷上述反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行并說明理由________。

【答案】增大 0.225 mol·L·min-1 75% L2/mol2 bd 不能,因?yàn)樵摲磻?yīng)的H0,S<O H-TS0,不能自發(fā)進(jìn)行

【解析】

1)①由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以溫度升高,化學(xué)平衡正向移動,達(dá)到新的平衡時平衡常數(shù)K值增大;②1 100 ℃時測得高爐中,c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,則濃度熵Q= c(CO2)÷c(CO)=0.025 mol·L-1÷0.1 mol·L-1=0.25<0.263=K,所以在這種情況下,該反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動;故答案為:增大;右;

2)①根據(jù)圖像可知:從反應(yīng)開始到衡,V(CO2)=0.75mol/L÷10min=0.075mol/(L·min)V(H2)=3V(CO2)= 0.225mol/(L·min);CO2的轉(zhuǎn)化率為 ×100%75%;平衡時氫氣、二氧化碳、甲醇和水蒸氣的物質(zhì)的量濃度分別是0.75mol/L、0.25mol/L、0.75mol/L、0.75mol/L,所以該溫度下上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K;故答案為:0.225 mol·L·min-1;;75%;L2/mol2;

a.升高溫度,平衡逆向移動,減小,a錯誤;b.再充入H2使平衡正向移動, 增大,b正確;c.再充入CO2 平衡正向移動,但是Δc(CO2) 大于Δc(CH3OH), 比值減小,c錯誤;d.將H2Og)從體系中分離,平衡正向移動,比值增大,d正確;E.充入Heg),平衡不移動,比值不改變,e錯誤,答案選bd。

③由于該反應(yīng)的H0SO,H-TS0,所以不能自發(fā)進(jìn)行。故答案為:不能,因?yàn)樵摲磻?yīng)的H0,S<O H-TS0,不能自發(fā)進(jìn)行。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Al條插入6 mol·L-1鹽酸中,反應(yīng)過程中產(chǎn)生H2速率變化情況如圖1所示。下列說法錯誤的是

A. 1中開始階段產(chǎn)生氣體速率較慢可能是因?yàn)?/span>Al條表面有氧化膜

B. 1中影響t1t2段速率變化的主要原因是反應(yīng)放熱導(dǎo)致溶液溫度升高

C. 1中影響t2t3速率變化的主要因素是c(Cl-)

D. 2可以表示該反應(yīng)過程的能量變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在四個不同容器中,不同條件下進(jìn)行反應(yīng)N2+3H22NH3,根據(jù)在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果,判斷該反應(yīng)的速率最大的是(

A. υNH3=0.5molL1min1

B. υH2=0.3molL1min1

C. υN2=0.2molL1min1

D. υH2=0.01molL1s1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某溫度下, 反應(yīng)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)。該溫度下在體積均為10 L的三個密閉容器中分別加入反應(yīng)物,起始加入量如圖所示:下列判斷不正確的是

起始量

H2 mol

1

2

2

CO2mol

1

1

2

A.反應(yīng)開始時,甲中的反應(yīng)速率最慢,丙中的反應(yīng)速率最快

B.平衡時,甲和丙中CO2的轉(zhuǎn)化率相等,均是60

C.平衡時,乙中H2的轉(zhuǎn)化率大于60%

D.平衡時,丙中c(2 ) 0. 08 mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】向一定濃度的Ba(OH)2溶液中滴入某濃度的NH4HSO4溶液,其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積的變化如圖所示。下列說法正確的是

A.b點(diǎn)溶液中只存在H2O的電離平衡和BaSO4的沉淀溶解平衡

B.c點(diǎn)滾液中:c(H+)+c(NH4+)=c(NH3H2O)+c(OH-)

C.ab段反應(yīng)的離子方程式為

D.bc段之間存在某點(diǎn),其溶液中:c(NH4+)=2c(SO42-)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法不正確的是

A. 溶液中通入,減小

B. 溶液從升溫至增大

C. 的HF溶液中滴加NaOH溶液至中性,=1

D. 溶液中加入少量水,增大

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】辣椒素酯具有促進(jìn)體內(nèi)脂肪氧化的功能,可用于治療肥胖癥,合成某辣椒素酯J()的流程如圖所示。A、B、E中的含氧官能團(tuán)種類相同,AB核磁共振氫譜均有2個峰,A相對分子質(zhì)量比B的大。

已知:

⑴J中官能團(tuán)除羥基外還有________,G→H的反應(yīng)類型為________。

⑵D的結(jié)構(gòu)簡式為______________,A的名稱是________________。

寫出H→I的化學(xué)反應(yīng)方程式:_______________________________________________

⑷E有多種同分異構(gòu)體,其中滿足下列條件的有________種,寫出核磁共振氫譜有3個峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:__________________

分子中含有兩個甲基含有碳氧雙鍵

以乙醛為基本原料,經(jīng)三步反應(yīng)制備氯丁酸,仿照上述表達(dá)方式,寫出相應(yīng)的流程圖:____________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】FeCl3(aq)KSCN(aq)混合時存在下列平衡:Fe3+(aq)SCN-(aq)Fe(SCN)2+(aq)。已知平衡時,物質(zhì)的量濃度c[Fe(SCN)2+]與溫度T的關(guān)系如圖所示,則下列說法正確的是

A. FeCl3(aq)KSCN(aq)反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為Fe3(aq)SCN(aq)Fe(SCN)2(aq) ΔH 0

B. 溫度為T1T2時,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1K2,則K1K2

C. 反應(yīng)處于D點(diǎn)時,一定有υ正>υ

D. A點(diǎn)與B點(diǎn)相比,A點(diǎn)的c(Fe3)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】汽車尾氣中含有CO、NO等有害氣體。
1)汽車尾氣中NO生成過程的能量變化如圖示。1molN21molO2完全反應(yīng)生成NO____(填吸收放出____kJ能量。

2)通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量,其工作原理如圖所示:(提示:O2-可在此固體電解質(zhì)中自由移動)

NiO電極上發(fā)生的是___________反應(yīng)(填氧化還原)。

②外電路中,電子是從_________電極流出(填“NiO”“Pt”).

Pt電極上的電極反應(yīng)式為________________________

3)一種新型催化劑用于NOCO的反應(yīng):2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化劑的比表面積可提高該反應(yīng)速率,為了驗(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計了三組實(shí)驗(yàn),部分條件已經(jīng)填在下表中。

實(shí)驗(yàn)編號

t(℃)

NO初始濃度

mol/L

CO初始濃度(mol/L

催化劑的比表面積(m2/g

280

1.2×103

5.80×103

82

280

1.2×103

b

124

350

a

5.80×103

82

①請將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:a ___________。

②能驗(yàn)證溫度對化學(xué)反應(yīng)速率規(guī)律的是實(shí)驗(yàn)____________(填實(shí)驗(yàn)序號)。

③實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,NO的物質(zhì)的量濃度cNO)隨時間t的變化曲線如圖所示,其中表示實(shí)驗(yàn)Ⅱ的是曲線_______(填)。

4)在容積固定的絕熱容器中發(fā)生反應(yīng)2NO+2CO2CO2+N2,不能說明已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(不定項(xiàng)選擇);

A.容器內(nèi)混合氣體溫度不再變化 B.容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)保持不變

C(NO)=υ(N2) D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變

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