Ⅰ.(4分)在一體積為10L密閉的容器中,通入一定量的CO和H2O(g),在850℃時發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0
(1)CO和H2O濃度變化如圖,則0~4 min的平均反應(yīng)速率ν(CO)=_______ mol/(L·min),此時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。
(2)當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時,表明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。
A.混合氣體的壓強(qiáng) |
B.混合氣體的密度 |
C.CO的物質(zhì)的量濃度 |
D.密閉容器中放出熱量 |
Ⅰ.(4分)(1)0.03;(1分)1(1分)(2)CD (2分)
Ⅱ.(6分)(3)2 ClO3-+ 2 H++ 1 SO32-== 2 ClO2↑+ 1SO42-+ 1 H2O (2分)
(4)NaOH;(2分))4OH-—4e-=2H2O+O2↑(2分)
解析試題分析:Ⅰ.(1)υ=?c÷?t=(0.20mol/l?0.08mol?L?1)÷4min =0.03mol/(L?min),
用三段式法計算:
CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g)
起始:0.20mol/L 0.30mol/L 0 0
轉(zhuǎn)化:0.12mol/L 0.12mol/L 0.12mol/L 0.12mol/L
平衡:0.08mol/L 0.18mol/L 0.12mol/L 0.12mol/L
則
K===1,
(2)A、無論是否達(dá)到平衡,氣體總物質(zhì)的量都不變,混合氣體的壓強(qiáng)不變,不能表明達(dá)到平衡;B、無論是否達(dá)到平衡,氣體總質(zhì)量不變,體積不變,所以混合氣體的密度不變不能表明達(dá)到平衡;C、反應(yīng)物的濃度不變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡;D、密閉容器中放出熱量不變,說明反應(yīng)已達(dá)到平衡;E、ν(CO)與ν(CO2)的比值都是正反應(yīng)速率,不論是否平衡都不變,所以不能表明反應(yīng)已平衡,故CD正確。
Ⅱ.(3)根據(jù)化合價升降法,ClO3?中Cl元素由+5價降低為ClO2中的+4價Cl,SO32?中S元素由+4價升高到SO42?中+6價S,通過化合價升高與降低數(shù)值相等可配平化學(xué)方程式。
(4)根據(jù)流程圖可知氣體a為氧氣、氣體b為氫氣,同時生成A:NaOH,OH?失電子生成O2,電極方程式為:4OH-—4e-=2H2O+O2↑。
考點:本題考查反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的計算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)方程式的配平、電解原理。
科目:高中化學(xué) 來源: 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時間段平均反應(yīng)速率v(CO)= mol·L-1·min-1。
②在800℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= (要求寫出表達(dá)式及數(shù)值),CO的轉(zhuǎn)化率= 。
③在800℃時,若反應(yīng)開始時此容器中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CO轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化率是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鐵是最常見的金屬之一,鐵可以形成多種氧化物、氫氧化物和鹽類。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) 來源: 題型:填空題
能源問題是人類社會面臨的重大課題,甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,研究甲醇具有重要意義。
(1)用CO合成甲醇的反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容積為1L。的密閉容器中分別充入1molCO和2molH2,實驗測得甲醇的物質(zhì)的量和溫度、時間的關(guān)系曲線如圖所示。則該正反應(yīng)的△H_______0(填“<”、“>”或“=”),判斷的理由是______。
(2)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇,其反應(yīng)為:CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如下圖所示:
由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式為_______。
②為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實驗:在一恒溫恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測得CO2。和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。從反應(yīng)開始到平衡,v(H2)="_______" ;該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=______。能使平衡體系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______(任寫一條)。
(3)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。
①甲醇蒸汽重整法。主要反應(yīng)為;CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0. 60 molCH3OH(g),體系壓強(qiáng)為P1,在一定條件下達(dá)到平衡時,體系壓強(qiáng)為P2,且P2/P1 =2.2,則該條件下CH3OH 的平衡轉(zhuǎn)化率為______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時原料氣比例對反應(yīng)的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O2)/n(CH3OH) =0.25時。CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為______ 。在制備H2:時最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用,引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng): CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。
(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是 。(填字母)
A.△H>0,△S>0 B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S<0 D.△H<0,△S>0
(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 。
(3)溫度降低,平衡常數(shù)K (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實驗:在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時問變化如下圖所示。從反應(yīng)開始到平衡,用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)為 mol·L-1·min-1。
(5)下列措施中能使(4)中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有 。(填字母)
A.升高溫度
B.加入催化劑
C.將H2O(g)從體系中分離
D.再充入1molCO2和3molH2
E.充入He(g),使體系總壓強(qiáng)增大
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科目:高中化學(xué) 來源: 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)到平衡時測得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的1/2,與原平衡相比,下列有關(guān)說法正確的是 (填序號)。
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n(H2)/n(CH3OH)增大 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在一定條件下,在一容積可變的密閉容器中,將SO2和O2混合發(fā)生反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-92.3KJ/mol,反應(yīng)過程中,SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量(mol)的變化如下表(0~4min時,容器氣體壓強(qiáng)為0.1MPa):
時間min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
n(SO2) | 2.00 | 1.92 | 1.84 | 1.76 | 1.76 | 1.64 | 1.52 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
n(O2) | 1.00 | 0.96 | 0.92 | 0.88 | 0.88 | 0.82 | 0.76 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
n(SO3) | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
一定溫度下,將3molA氣體和1molB氣體通過一密閉容器中,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時測得剩余1.8molA,C的濃度為0.4mol/L。請?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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