“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出了高熱值的煤炭氣,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛。生產(chǎn)煤炭氣的反應(yīng)之一是:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)?131.4 kJ。
(1)在容積為3L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),5min后容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g/L,用H2O表示0~5miin的平均反應(yīng)速率為_________________________。
(2)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(選填編號(hào))。
a.v正 (C)= v逆(H2O) b.容器中CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變
c.c(H2)=c(CO) d.炭的質(zhì)量保持不變
(3)若上述反應(yīng)在t0時(shí)刻達(dá)到平衡(如圖),在t1時(shí)刻改變某一條件,請(qǐng)?jiān)谟覉D中繼續(xù)畫出t1時(shí)刻之后正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化:
①縮小容器體積,t2時(shí)到達(dá)平衡(用實(shí)線表示);
②t3時(shí)平衡常數(shù)K值變大,t4到達(dá)平衡(用虛線表示)。
(4)在一定條件下用CO和H2經(jīng)如下兩步反應(yīng)制得甲酸甲酯:
①CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ②CO(g) + CH3OH(g)HCOOCH3(g)
①反應(yīng)①中CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 。
②已知反應(yīng)①中CO的轉(zhuǎn)化率為80%,反應(yīng)②中兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均為85%,則5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯 kg。
(本題共10分)(1)0.002mol/(L·min)(2分) (2)b、d(2分)
(3)(圖略,合理給分)①t1時(shí)突增的u正漸增至t2時(shí)保持不變;②t3時(shí)突增的u正漸減至t4時(shí)保持不變(各1分)
(4)①降溫、加壓;將甲醇從混合體系中分離出來(2分)②4.08(2分)
解析試題分析:(1)5min后容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12g/L,因此氣體的質(zhì)量增加了0.12g/L×3L=0.36g,根據(jù)方程式可知:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △m↑
1mol 12g
0.03mol 0.36g
所以消耗水蒸氣的物質(zhì)的量濃度是0.03mol÷3L=0.01mol/L,因此用H2O表示0~5miin的平均反應(yīng)速率為0.01mol/L÷5min=0.002mol/(L·min)。
(2)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)。a.碳是固體,不能用來表示,a不正確;b.容器中CO的體積分?jǐn)?shù)保持不變,說明反應(yīng)得到平衡狀態(tài),b正確;c.c(H2)=c(CO),但沒有指明反應(yīng)的方向,所以可逆反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài),c不正確;d.炭的質(zhì)量保持不變,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d正確,答案選bd。
(3)①縮小容器體積,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率增大。正方應(yīng)是體積增大的可逆反應(yīng),所以平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)速率逐漸增大到鋅平衡,因此曲線可以表示為。
②t3時(shí)平衡常數(shù)K值變大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。正方應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以改變的條件是升高溫度,因此正反應(yīng)速率增大,然后逐漸減小到新平衡狀態(tài),所以曲線可以表示為。
(4) ①根據(jù)圖像可知,在壓強(qiáng)相同時(shí),溫度越高,CO的轉(zhuǎn)化率越低,這說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),因此正方應(yīng)是放熱反應(yīng)。溫度相同時(shí),壓強(qiáng)越大,CO的轉(zhuǎn)化率越高,所以為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是降溫、加壓或?qū)⒓状紡幕旌象w系中分離出來。
②5.04kgCO的物質(zhì)的量是5040g÷28g/mol=180mol。設(shè)參加反應(yīng)①的CO物質(zhì)的量是x,則參加反應(yīng)②的CO物質(zhì)的量是180mol-x。反應(yīng)①中CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則反應(yīng)中生成的甲醇物質(zhì)的量是0.8x。在反應(yīng)②中兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率均為85%,則0.8x×0.85=(180mol-x)×0.85,解得x=100mol,所以實(shí)際生成的甲酸甲酯的物質(zhì)的量是0.8x×0.85=68mol,其質(zhì)量是68mol×60g/mol=4080g=4.08kg。
考點(diǎn):考查可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)判斷、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)和反應(yīng)速率的影響以及反應(yīng)速率和產(chǎn)率的有關(guān)計(jì)算等
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
300℃時(shí),將2mol A和2mol B兩種氣體混合于2L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) △H,2min末達(dá)到平衡,生成0.8mol D。
(1)在2min末時(shí),A的平衡濃度為_____________,B的轉(zhuǎn)化率___________,0-2min內(nèi)D的平均反應(yīng)速率為_____________。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=_____________。該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值為=____________。
已知350℃時(shí)=l,則△H________0(填“>”或“<”)。
(3)在300℃時(shí),將該反應(yīng)容器壓縮體積為lL。則A的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”、“減小”或“不變”),原因是__________________。該條件下的平衡常數(shù)為。 則K3________,(填“<”或“>”或“=”)。原因是_______________________。
(4)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________________(多選扣分)。
A.容器中壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(A)不變
C.(A)=(C) D.混合氣體密度不變
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0 。反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化情況如下圖所示,請(qǐng)回答下列問題:
根據(jù)圖,計(jì)算從反應(yīng)開始到平衡時(shí),平均反應(yīng)速率v(NH3)= 。
⑵下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是 。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3) |
B.容器中氣體的平均相對(duì)分子量不隨時(shí)間而變化 |
C.容器中氣體的密度不隨時(shí)間而變化 |
D.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
研究NO2、SO2、CO等大氣污染物的處理具有重要意義。NO2可用下列反應(yīng)來處理:
6 NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)+Q(Q>0)。
完成下列填空:
(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)大,處理NO2的效率高。增大該反應(yīng)平衡常數(shù)的措施有 。
(2)一定條件下上述反應(yīng)在某體積固定的密閉容器中進(jìn)行,能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。
a.c(NO2):c(NH3) = 3:4 b.6v(NO2) = 7v(N2)
c.容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)不再變化 d.容器內(nèi)氣體密度不再變化
(3)若平衡時(shí)NO2和N2的濃度之比為m/n,保持其它條件不變,縮小反應(yīng)容器的體積后達(dá)到新的平衡,此時(shí)NO2和N2的濃度之比 m/n(填“>”、“=”或“<”)。
(4)某溫度下,在一個(gè)容積為2升的反應(yīng)容器內(nèi),上述反應(yīng)2分鐘后達(dá)到平衡,測(cè)得剛好有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則在2分鐘內(nèi)NH3的平均反應(yīng)速率為:
v(NH3) = 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
金屬鎢用途廣泛,主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金,以及燈泡的燈絲。高溫下,在密閉容器中用H2還原WO3可得到金屬鎢,其總反應(yīng)為:
WO3 (s) + 3H2 (g) W (s) + 3H2O (g) 請(qǐng)回答下列問題:
(1)在一定溫度下進(jìn)行上述反應(yīng),若反應(yīng)容器的容積為0.5 L,2min后達(dá)到平衡,測(cè)得固體的質(zhì)量減少了4.80 g,則H2的平均反應(yīng)速率_________;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=___________
(2)某溫度下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),H2與水蒸氣的體積比為2:3,則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為__________;隨溫度的升高,H2與水蒸氣的體積比減小,則該反應(yīng)為 ____(填“吸熱”或“放熱”) 反應(yīng)。
(3)一定溫度下,在密閉恒容的容器中,能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________。
A.混合氣體的總壓強(qiáng)保持不變 B.v正(H20)= v正(H2)
C.混合氣體的密度保持不變 D.混合氣體的平均式量保持不變
(4)鎢絲燈管中的W在使用過程中緩慢揮發(fā),使燈絲變細(xì),加入I2可延長(zhǎng)燈管的使用壽命,其工作原理為:W (s) +2I2 (g) WI4 (g)。下列說法正確的有__________。
A.溫度升高時(shí),WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率減慢
B.WI4在燈絲上分解,產(chǎn)生的W又沉積在燈絲上
C.WI4在燈管壁上分解,使燈管的壽命延長(zhǎng)
D.燈管內(nèi)的I2可循環(huán)使用
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)常溫下,將2種一元酸分別和NaOH溶液等體積混合,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
組別 | 一元酸 | NaOH | pH |
甲 | c(HX)=0.1mol/L | c(NaOH)=0.1mol/L | pH=9 |
乙 | c(HY)=c1mol/L | c(NaOH)=0.1mol/L | pH=7 |
溫度 | 523K | 573K | 623K |
平衡常數(shù)(K) | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
用化學(xué)反應(yīng)原理相關(guān)知識(shí)同答
I.根據(jù)下表所示化學(xué)反應(yīng)與數(shù)據(jù)關(guān)系回答下列問題:
(1)反應(yīng)①是 (填“吸熱"或“放熱”)反應(yīng)。
(2)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出同溫下K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3= (用K1、K2表示)。
(3)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:
①反應(yīng)在t1、t3、t7時(shí)都達(dá)到了平衡,若t2時(shí)只改變了一種外界條件j試判斷:改變的條件可能是 。
②若t4時(shí)降壓,t6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出t4~t6時(shí)逆反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線。
II.請(qǐng)根據(jù)醋酸的電離平衡回答下列問題:
(1)常溫下,0.1mol/L 的CH3COOH溶液中有l(wèi)%的CH3COOH分子發(fā)生電離,則溶液的pH= 。
(2)將上述溶液加蒸餾水稀釋,在稀釋過程中,下列各項(xiàng)中增大的是 (填字母編號(hào))。
(3)25℃時(shí),CH3COOH的電離平衡常數(shù)為1.75×10-5,現(xiàn)將一定量的CH3COOH與NaOH溶液混合,若測(cè)得混合液pH=5.6,則混合液中各離子濃度由大到小的順序是 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知2A(g)+B(g) 2C(g),向容積為1L的密閉容器中加入0.050 mol A和0.025mol B,在500℃時(shí)充分反應(yīng),達(dá)平衡后測(cè)得c(C)="0.040" mol·L-1,放出熱量Q1kJ。
⑴能說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (填寫序號(hào))
a.v(C)=2v(B) b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v逆(A)=2v正(B) d.容器內(nèi)氣體的密度保持不變
⑵若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后,吸收熱量Q2kJ,則Q1與Q2之間的關(guān)系式可表示為 (用含Q1、Q2的代數(shù)式表示);
⑶500℃時(shí),上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= ;
⑷已知:K(300℃)>K(350℃),該反應(yīng)是 (填“放”或“吸”)熱反應(yīng);若反應(yīng)溫度升高,A的轉(zhuǎn)化率 (填“增大”、“減小”或“不變”);
⑸某溫度下,A的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示,平衡狀態(tài)由a變到b時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
2012年8月24日,武漢市一家有色金屬制造廠發(fā)生氨氣泄露事故。已知在一定溫度下,合成氨工業(yè)原料氣H2制備涉及下面的兩個(gè)反應(yīng):
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。
(1)判斷反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(多選、漏選、錯(cuò)選均不得分)
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密閉容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),發(fā)生反應(yīng):3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH<0,測(cè)得壓強(qiáng)-時(shí)間圖像如圖甲,測(cè)得p2=0.6p1,此時(shí)溫度與起始溫度相同,在達(dá)到平衡前某一時(shí)刻(t1)若僅改變一種條件,得到如乙圖像。
①若圖中c=1.6 mol,則改變的條件是________(填字母);
②若圖中c<1.6 mol,則改變的條件是__________(填字母);此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)____________。(填字母)(填“增大”、“減小”、“不變”)
A.升溫 B.降溫 C.加壓 D.減壓 E.加催化劑
(3)如(2)題中圖甲,平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為________。
(4)工業(yè)上可利用如下反應(yīng):H2O (g)+CH4 (g) CO(g)+3H2(g)制備CO和H2。在一定條件下1 L的密閉容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,測(cè)得H2(g)和CH4(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化曲線如右圖所示:0~4 s內(nèi),用CO(g)表示的反應(yīng)速率為____________。
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com