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在一體積為10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃時發(fā)生如下反應:
CO(g) +H2O(g)  CO2(g) +H2 (g) △H<0。

(1)CO和H2O濃度變化如上圖,則在該溫度下,該反應的平衡常數K=           。
0~4min的平均反應速率v(CO)=_____mol·L-1·min-1。若降低溫度,該反應的K值將       ,該反應的化學反應速率將    (填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)在相同容器中發(fā)生上述反應,當溫度高于850℃時,
容器內各物質的濃度變化如下表。

時間(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
5
0.116
0.216
0.084
 
6
0.096
0.266
0.104
 
 
①表中3min~4min之間反應處于_________狀態(tài); c 1數值_________0.08 mol·L-1 (填大于、小于或等于)。
②反應在4min~5min間,平衡向逆方向移動,可能的原因是_________
a.增加水蒸氣                  b.降低溫度    
c.使用催化劑                  d.增加氫氣濃度
(3)在相同溫度下(850℃),若起始時c(CO)=1mol·L-1,c(H2O)=2mol·L-1,反應進行一段時間后,測得H2的濃度為0.5 mol·L-1,則此時該反應是否達到平衡狀態(tài)           (填“是”與“否”),此時v(正)   v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),你判斷的依據是            

(1)1 (2分)0.03(2分) 增大(1分) 減。1分)
(2)①平衡(1分) 大于(1分)②d (2分)
(3)否、(1分)大于(1分) 因為
 
=<K,反應向右進行。(2分)

解析試題分析:(1)由圖可以知道CO和H2O濃度在達到平衡時的濃度分別為0.08、0.18mol/L,反應生成的CO2、H2都為0.12mol/L,則在該溫度下,該反應的平衡常數
K=0.12×0.12/(0.08×0.18)=1;0~4min的平均反應速率v(CO)=(0.20-0.08)/4=0.03mol·L-1·min-1,△H<0,說明該反應為放熱反應,所以降低溫度,該反應的K值將增大,溫度降低,化學反應速率減。唬2)因為3min~4min各物質的濃度相等,所以3min~4min之間反應處于平衡狀態(tài),c 1數值大于0.08 mol·L-1,因為前兩分鐘的CO化學反應速率為(0.200-0.138)/2=0.031mol·L-1·min-1,根據一個反應濃度減少,化學反應速率也減少,若c 1數值的數值為0.08 mol·L-1,則其在2-3min的平均化學速率為(0.138-0.08)/1=0.058mol·L-1·min-1,這種情況是不可能發(fā)生的,所以c 1數值大于0.08 mol·L-1;②反應在4min~5min間,平衡向逆方向移動,可能的原因是為增加氫氣濃度,因為產物的濃度均增大,而反應物之一的CO的濃度減少,所以增加氫氣濃度,故本題的答案選擇d;(3)在相同溫度下(850℃),平衡常數為1,因為
=<K=1,所以該反應未達到化學平衡,此時v(正)大于v(逆)。
考點:化學平衡,化學平衡常數的計算
點評:本題考查了化學平衡,化學平衡常數的計算,這些知識點是高考命題的重點和熱點,本題難度適中。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

已知反應:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ/mol,生成的CO2與H2以不同的體積比混合時在合適條件下的反應可制得CH4
(1)850℃時在一體積為10L的恒容密閉容器中,通入一定量的CO和H2O(g),CO和H2O(g)濃度變化如右圖所示,下列說法正確的是
AD
AD
(填序號).
A.達到平衡時,反應體系最終會放出49.44kJ熱量
B.第4min時,混合氣體的平均相對分子質量不再變化,可判斷已達到平衡
C.第6min時,若升高溫度,反應平衡常數會增大
D.第8min時,若充入CO,會導致v(正)>v(逆),平衡向正反應方向移動
(2)850℃時,若在容積為2L的密閉容器中同時充入1.0mol CO、3.0mol H2O、1.0mol CO2和x mol H2.若要使上述反應開始時向正反應方向進行,則x應滿足的條件是
x<3
x<3

(3)如將H2 與CO2以4:1的體積比混合,在適當的條件下可制得CH4.已知:
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ/mol
H2(g)+
12
O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ/mol
則CO2(g)與H2(g)反應生成CH4(g)與液態(tài)水的熱化學方程式是
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol
CO2(g)+4H2(g)═CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ/mol

(4)熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質,以CH4為燃料,空氣為氧化劑,稀土金屬材料為電極.負極反應式為
CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O
,正極反應式為
O2+2CO2+4e-=2CO32-
O2+2CO2+4e-=2CO32-
.為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質組成應保持穩(wěn)定.為此電池工作時必須有部分A物質參加循環(huán),則A物質的化學式是
CO2
CO2
.實驗過程中,若通入了標準狀況下空氣448L(假設空氣中O2體積分數為20%),則熔融鹽燃料電池消耗標準狀況下CH4
44.8
44.8
L.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(12分)某可逆反應的平衡常數表達式 ,恒容時,溫度升高H2濃度減小。試回答下列問題:

(1)該反應的化學方程式為:                                            。

(2)溫度升高,該反應的K值______________(填“增大”“減小”或“不變”),化學平衡移動達到新的平衡后,CO2和CO體積比___________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)在一體積為10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃時發(fā)生反應,CO和H2O濃度變化如下圖。則 0—4min的平均反應速率v(CO)=___________mol/(L·min),850℃的化學平衡常數的值K=                        

(4)850℃時,在相同容器中發(fā)生反應CO2+ H2  CO+H2O (g),t時刻容器內各物質的濃度分別為:一氧化碳0.09 mol/L、水蒸氣0.09mol/L、 二氧化碳0.08 mol/L、氫氣 0.08 mol/L,此時v(正)            v(逆)(“大于”“ 小于”或“等于”)

 

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科目:高中化學 來源:2010年江西省九江一中高二上學期第一次月考(化學) 題型:填空題

(12分)某反應的平衡常數表達式為,恒容時,溫度升高.H2濃度減小。分析下列問題:
(1)該反應的化學方程式為                                       
(2)溫度升高,該反應的K值______________(填“增大”“減小”或“不變”),化學平衡移動后達到新的平衡,CO2和CO體積比_______________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)在一體積為10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃時發(fā)生反應,CO和H2O濃度變化如下圖,則 0—4min的平均反應速率v(CO)=______ mol/(L·min),850℃的化學平衡常數的值K=         

(4)850℃時,在相同容器中發(fā)生反應CO2+ H2 CO+H2O (g),t時刻容器內各物質的濃度分別為:一氧化碳0.09 mol/L、水蒸氣0.09 mol/L、二氧化碳0.08 mol/L、氫氣 0.08 mol/L,此時v(正)     v(逆)(“大于”“ 小于”“等于”)

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年山東省寧陽四中高二上學期期中學分認定化學試卷 題型:填空題

(12分)某可逆反應的平衡常數表達式,恒容時,溫度升高H2濃度減小。試回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為:                                           。
(2)溫度升高,該反應的K值______________(填“增大”“減小”或“不變”),化學平衡移動達到新的平衡后,CO2和CO體積比___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)在一體積為10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃時發(fā)生反應,CO和H2O濃度變化如下圖。則 0—4min的平均反應速率v(CO)=___________ mol/(L·min),850℃的化學平衡常數的值K=                       

(4)850℃時,在相同容器中發(fā)生反應CO2+ H2 CO+H2O (g),t時刻容器內各物質的濃度分別為:一氧化碳0.09 mol/L、水蒸氣0.09 mol/L、 二氧化碳0.08 mol/L、氫氣 0.08 mol/L,此時v(正)            v(逆)(“大于”“ 小于”或“等于”)

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科目:高中化學 來源:2013屆山東省寧陽四中高二上學期期中學分認定化學試卷 題型:填空題

(12分)某可逆反應的平衡常數表達式 ,恒容時,溫度升高H2濃度減小。試回答下列問題:

(1)該反應的化學方程式為:                                            。

(2)溫度升高,該反應的K值______________(填“增大”“減小”或“不變”),化學平衡移動達到新的平衡后,CO2和CO體積比___________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(3)在一體積為10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃時發(fā)生反應,CO和H2O濃度變化如下圖。則 0—4min的平均反應速率v(CO)=___________ mol/(L·min),850℃的化學平衡常數的值K=                        

(4)850℃時,在相同容器中發(fā)生反應CO2+ H2  CO+H2O (g),t時刻容器內各物質的濃度分別為:一氧化碳0.09 mol/L、水蒸氣0.09 mol/L、 二氧化碳0.08 mol/L、氫氣 0.08 mol/L,此時v(正)             v(逆)(“大于”“ 小于”或“等于”)

 

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