在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1); (2)吸熱; (3)b、c; (4)830
解析試題分析:(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,根據(jù)反應(yīng)方程式CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)可以得出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=。
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,隨著溫度的升高,平衡常數(shù)逐漸增大,這說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因此正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
(3)在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。該反應(yīng)是體積不變的可逆反應(yīng),因此在反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)始終是不變的,壓強(qiáng)不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a不正確;混合氣體中 c(CO)不變符合可逆反應(yīng)的特征,可以說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),b正確;根據(jù)反應(yīng)速率之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知,υ正(H2)=υ正(H2O)=υ逆(H2O),所以該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c正確;平衡時(shí)濃度不再發(fā)生變化,但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系,因此c(CO2)=c(CO)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d不正確,答案選bc。
(4)當(dāng)c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)時(shí),代入平衡常數(shù)表達(dá)式可得K=1,所以根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,該溫度是830℃。
考點(diǎn):考查平衡常數(shù)表達(dá)式以及應(yīng)用;平衡狀態(tài)以及反應(yīng)熱的判斷
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
將E和F加入固定容積的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積,平衡時(shí)G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示:
壓強(qiáng)/MPa 體積分?jǐn)?shù)/% 溫度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
810 | 54.0 | a | b |
915 | c | 75.0 | d |
1000 | e | f | 83.0 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
超音速飛機(jī)在平流層飛行時(shí),尾氣中的會(huì)破壞臭氧層?茖W(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的和轉(zhuǎn)變成和,化學(xué)方程式:2NO+2CO2CO2+N2
為了測(cè)定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間的NO和CO濃度(mol·L-1)如表:
時(shí)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 |
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 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 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
一定溫度下的密閉容器中存在如下反應(yīng):
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(jīng)測(cè)定該反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K =1,試判斷:
(1)當(dāng)CO轉(zhuǎn)化率為25%時(shí),該反應(yīng)是否達(dá)到平衡_______,若未達(dá)到平衡,向哪個(gè)方向進(jìn)行______。
(2)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率____________________。
(3)當(dāng)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(shí)CO的轉(zhuǎn)化率_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
一定溫度下,將3molA氣體和1molB氣體通過(guò)一密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng): 3A(g)+B (g)xC(g)。若容器體積固定為2L,反應(yīng)1min時(shí)測(cè)得剩余1.8molA,C的濃度為0.4mol/L。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1) x= ; 1min內(nèi),B的平均反應(yīng)速率為_________;
(2)若反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)到平衡,平衡時(shí)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?jǐn)?shù)為22%,若維持容器壓強(qiáng)不變,達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)_________22%,(填“大于”、“等于”或“小于”);
(4)若改變起始物質(zhì)加入的量,欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等,起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(A)、n (B)、n(C)之間應(yīng)滿足的關(guān)系式__________________ 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
合成氨對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國(guó)防建設(shè)均具有重要意義。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H = -92 kJ·mol-1
(1)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行的合成氨反應(yīng),下列能表示達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______
a.混合氣體的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
b.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c.反應(yīng)容器中N2、NH3的物質(zhì)的量的比值不再發(fā)生變化
d.單位時(shí)間內(nèi)斷開a個(gè)H-H鍵的同時(shí)形成3 a個(gè)N-H鍵
e.三種物質(zhì)的濃度比恰好等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
(2)在恒溫恒容的密閉容器中,合成氨反應(yīng)的各物質(zhì)濃度變化曲線如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
① 表示N2的濃度變化的曲線是 (選填曲線代號(hào)“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 內(nèi),用H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率是 。
③在25 min 末反應(yīng)剛好達(dá)到平衡,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K = (計(jì)算結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示)。若升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)值將___ ____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)在第25 min 末,保持其它條件不變,若升高反應(yīng)溫度并設(shè)法保持該溫度不變,在第35 min末再次達(dá)到平衡。平衡移動(dòng)過(guò)程中H2濃度變化了1.5 mol·L-1,請(qǐng)你在圖中畫出第25 min ~ 40 min NH3濃度變化曲線。
(4)在一定溫度下,將1 mol N2和3 mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測(cè)得氣體總物質(zhì)的量為2.8 mol 。
①達(dá)平衡時(shí),H2的轉(zhuǎn)化率α1 = ______ ______。
②在相同條件下,若起始時(shí)只將NH3置于該容器中,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為α2,當(dāng)α1 + α2 =1時(shí),則起始時(shí)n (NH3)= ___ _____mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng):M(g) + N(g)R(g) + 2L(?),此反應(yīng)規(guī)律符合下圖圖像。
①T1 T2 ,正反應(yīng)的△H 0。(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②P1 P2 , L為 。(填“固”或“液”或“氣”態(tài))。
(2)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.4 kJ/mol,該反應(yīng)的能量變化如圖所示。
①在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)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(yīng),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(dá)到平衡,此時(shí)欲提高該容器中H2的轉(zhuǎn)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(yīng)的催化劑 | D.液化生成物分離出氨 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
研究NOx(氮的氧化物)SO2、CO等大氣污染氣體的測(cè)量及處理具有重要意義。
(1)下圖是反應(yīng)過(guò)程中能量示意圖。
該反應(yīng)的焓變
(2)一定條件下,通過(guò)可以實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收。某研究小組向2L某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì))中通入CO和SO2,10分鐘后測(cè)得容器CO2的物質(zhì)的量為0.9mol。
①求以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為 。
②該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K= 。
③若想加快正反應(yīng)速率的同時(shí)提高SO2的轉(zhuǎn)化率,可以采用的方法是 。
(3)工業(yè)上常用Na2CO3溶液吸收法處理氮的氧化物(以NO和NO2的混合物為例)。
已知:NO不能與Na2CO3溶液反應(yīng)。
若用足量的Na2CO3溶液完全吸收NO和NO2的混合物,每產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2(全部逸出)時(shí),吸收液質(zhì)量就增加44g,則混合氣體中NO和NO2的體積比為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
2012年冬季,我國(guó)城市空氣污染狀況受到人們的強(qiáng)烈關(guān)注,其中NOx、CO、SO2是主要污染性氣體。
I.汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)發(fā)生的反應(yīng)是導(dǎo)致汽車尾 氣中含有NO的重要原因之一。
(1)有人欲選用合適的催化劑,使反應(yīng)2NO(g)=N2(g)+O2(g)能較快進(jìn)行以達(dá)到除去NO的目的。你認(rèn)為該反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 (填“能”或“不能”)。
(2)利用催化技術(shù)可將汽車尾氣中的NO氣體轉(zhuǎn)化成無(wú)毒氣體,相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為
,此反應(yīng)為放熱反應(yīng)。在一定溫度下,10L某密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如下表
①根據(jù)土表數(shù)據(jù)計(jì)算0~4s間用NO表示的平均速率v(NO)= ;達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率是否相等 (填“相等”或“不相等”)。
②在5~6s時(shí),若K增大,5s后正反應(yīng)速率 (填“增大”或“減小”)
③在5~6s時(shí),若K不變,以上各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化原因可能是 。
A.選用更有效的催化劑 B.縮小容器的體積
C.降低CO2濃度 D.升高溫度
II為探究硫在氧氣中燃燒的產(chǎn)物里是否有SO3,某化學(xué)興趣小組在絕熱環(huán)境下進(jìn)行了定量實(shí)驗(yàn)探究。探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下
(3)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,等質(zhì)量的硫在純氧中燃燒產(chǎn)生的SO3比在空氣中燃燒產(chǎn)生的SO3 (填“多”或“少”),原因可能是 。
A.純氧中氧氣濃度高,有利于化學(xué)平衡向右移動(dòng)
B.化學(xué)反應(yīng)
C.純氧中氧氣濃度高,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱量大,致使反應(yīng)體系的溫度較高,不利于化學(xué)平衡
向右移動(dòng)
D.3g硫在純氧中燃燒比3g硫在空氣中燃燒放出的熱量多,不利于化學(xué)平衡
向右移動(dòng)
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