在容積為1L的密閉容器中,進行如下反應(yīng):A(g)+2B(g)?C(g)+D(g),在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時間t的關(guān)系如圖.請回答下列問題:
(1)700℃時,0-5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為
0.18mol/(L.min)
0.18mol/(L.min)

(2)能判斷該反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是(多選扣分)
AB
AB

A.容器中壓強不變     B.混合氣體中c(A)不變
C.2v(B)=v(D)       D.c(A)=c (c)
(3)若最初加入1.0molA和2.2molB,利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K=
0.9
0.9
,該反應(yīng)為
吸熱
吸熱
反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”).
(4)800℃時,某時刻測得體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下:c(A)=0.06mol?L-1,c(B)=0.50mol?L-1,c(C)=0.20mol?L-1,c(D)=0.018mol?L-1,則此時該反應(yīng)
向正方向進行
向正方向進行
(填“向正方向進行”、“向逆方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”).
分析:(1)先根據(jù)v=
V
△t
計算v(D),再根據(jù)同一化學(xué)反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于其計量數(shù)之比計算v(B);
(2)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,以及由此衍生的其它一些物理量不變,可由此進行判斷;
(3)先計算平衡時各物質(zhì)的濃度,再根據(jù)K=
c(C)×c(D)
c(A)×c2(B)
計算化學(xué)平衡常數(shù);
升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,根據(jù)D物質(zhì)的量的變化確定反應(yīng)熱;
(4)根據(jù)濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對大小判斷,如果濃度商大于化學(xué)平衡常數(shù),則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,如果濃度商小于化學(xué)平衡常數(shù),則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動.
解答:解:(1)v(D)=
0.45mol
1L
5min
=0.09mol/(L.min),該反應(yīng)中v(B)=2v(D)=0.18mol/(L.min),
故答案為:0.18mol/(L.min);
(2)A.該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)到達平衡狀態(tài)時,容器中壓強不變,所以能作為判斷化學(xué)平衡的依據(jù),故A正確;          
B.反應(yīng)到達平衡狀態(tài)時,混合氣體中c(A)不變,說明到達平衡,故B正確;
C.當(dāng)2v(B)=v(D)時,即v(B):v(D)=1:2≠2:1,該反應(yīng)不處于平衡狀態(tài),故C錯誤;       
D.當(dāng)c(A)=c(C)時,該反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài),與反應(yīng)物濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),故D錯誤;
故選AB;
(3)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,c(D)=0.6mol/L,c(C)=c(D)=0.6mol/L,c(A)=
1mol-0.6mol
1L
=0.4mol/L,c(B)=
2.2mol-0.6mol×2
1L
=1mol/L,
K=
0.6×0.6
0.4×12
=0.9,
升高溫度,D的含量增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),
故答案為:0.9;吸熱;
(4)Qc=
0.2×0.018
0.06×0.52
=0.36<0.9,則平衡向正反應(yīng)方向移動,故答案為:向正方向移動.
點評:本題涉及化學(xué)反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、化學(xué)平衡常數(shù)的計算等知識點,注意分析化學(xué)方程式的特征以及溫度對平衡移動的影響.
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:閱讀理解

(2012?許昌三模)碳及其化合物的研究具有重要的現(xiàn)實意義.
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
3
3
C+
2
2
K2Cr2O7+
8
8
H2SO4
H2SO4
3
3
CO2↑+
2
2
K2SO4+
2
2
Cr2(SO43+
8
8
H2O
請完成并配平上述化學(xué)方程式.
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).
下表所列數(shù)據(jù)是在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)
溫度 250℃ 300℃ 350℃
K 2.0 0.27 0.012
①在一定條件下將2mol CO和6mol H2充入2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),5分鐘后測得c(CO)=0.4mol/L,算此段時間的反應(yīng)速率(用H2表示)
0.24
0.24
mol/(L?min);
②由表中數(shù)據(jù)判斷上述合成甲醇反應(yīng)的△H
0(填“>”、“<”或“=”)
③在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律.如圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系請回答:
(Ⅰ)在上述三種溫度中,曲線Z對應(yīng)的溫度是
270℃
270℃
;
(Ⅱ)利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應(yīng)溫度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=
4L2?mol-2
4L2?mol-2

④一種燃料電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳.寫出該電池負極發(fā)生反應(yīng)的電極方程式
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-
CH3OH+H2O═CO2+6H++6e-

(3)CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應(yīng),CaCO3是一種難溶物質(zhì),其Ksp=2.8×10-9.CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的濃度為7×10-4 mol/L,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為
1.6×10-5mol/L
1.6×10-5mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?武漢模擬)氫氣的制取、儲存和利用一直是化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點.

(1)H2O熱分解可以得到H2,高溫下水分解體系中主要氣體的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖1所示.圖1中
A、B表示的粒子依次是
氫原子、氧原子
氫原子、氧原子
.A、B 重新生成水時的活化能
=
=
0 (填“>”、“<”、或“=”);
(2)鎳氫堿性電池已廣泛應(yīng)用于各種電器的供電,其中LaNi5有良好的儲氫能力,其最大儲氫量達到6.02
×1022個氫原子/cm3,則每立方厘米LaNi5吸附氫氣的體積在標(biāo)準狀況下為
1120
1120
mL;
用固體LaNi5H6(各元素的化合價均可看作零)作負極反應(yīng)物,該鎳氫堿性電池放電時,負極電極反應(yīng)式為
LaNi5H6+6OH--6e-═LaN5+6H2O
LaNi5H6+6OH--6e-═LaN5+6H2O
;
(3)有人設(shè)想利用H2實現(xiàn)碳循環(huán),有關(guān)反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.一定溫度下,在容積為1L的密閉容中,沖入1mol CO2和3molH2,測得CO2和 CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖2所示.
①前10min CO2的平均反應(yīng)速率為
CO2
CO2
;
②該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)為
0.075mol/(L?min)
0.075mol/(L?min)
;
③為了提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
CE
CE
(填選項字母).
A.升高溫度
B.恒溫恒容下再充入CO2
C.將CH3OH(g)從體系中分離出來
D.更換催化劑
E.恒溫恒容下再充入 1mol CO2和3molH2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲醇是一種重要的化工原料和新型燃料.精英家教網(wǎng)
Ⅰ.工業(yè)上一般以CO和H2為原料在密閉容器中合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8KJ/mol
(1)在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃和270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律.如圖1是上述三 種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì) 的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系,則曲線X對應(yīng)的 溫度是
 
圖中a點對應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

(2)某溫度下,將1mol CO和3mol H2充入1L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達到平衡時 c(CO)=0.1mol/L.若保持溫度和體積不變,將起始物質(zhì)的物質(zhì)的量改為a mol CO、b mol H2,c mol CH3OH,欲使開始時該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,c的取值范圍是
 

Ⅱ.圖2是甲醇燃料電池工作的示意圖,其中A、B、D均為石墨電極,C為銅電極.工作一段時間后,斷開K,此時A,B兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同.
(3)甲中負極的電極反應(yīng)式為
 
,
(4)乙中A極析出的氣體在標(biāo)準狀況下的體積為
 
..
(5)丙裝置溶液中金屬陽離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖3,則圖中②線表示的是
 
離子的變化;反應(yīng)結(jié)束后,要使丙裝置中金屬陽離子恰好完全沉淀,需要
 
 mL 5.0moL/L NaOH 溶液.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一種值得期待的新的生活方式,請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì).
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒儯浞磻(yīng)化學(xué)方程式為:
 
C+
 
K2Cr2O7+
 
 
CO2↑+
 
K2SO4+
 
Cr2(SO43+
 
H2O
請完成并配平上述化學(xué)方程式.其中氧化劑是
 
,氧化產(chǎn)物是
 

(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn).工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1
①已知:CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)
△H2=-283kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)
△H3=-242kJ?mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式為
 
;精英家教網(wǎng)
②在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃、270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律.如圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系.
請回答:
。┰谏鲜鋈N溫度中,曲線Z對應(yīng)的溫度是
 

ⅱ)利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應(yīng)溫度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=
 

③在某溫度下,將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中,5min時達到平衡,各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol?L-1)變化如下表所示:
0min 5min 10min
CO 0.1 0.05
H2 0.2 0.2
CH3OH 0 0.04 0.05
若5min~10min只改變了某一條件,所改變的條件是
 
;且該條件所改變的量是
 

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年廣東省中山市高三上期末統(tǒng)一考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:計算題

碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一種值得期待的新的生活方式,請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。

(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應(yīng)化學(xué)方程式為:

____C+____K2Cr2O7 +       =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO43+ ____H2O  

請完成并配平上述化學(xué)方程式。

其中氧化劑是________________,氧化產(chǎn)物是_________________

(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:

CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)     △H1=-116 kJ·mol1

①已知:     △H2=-283 kJ·mol1

              △H3=-242 kJ·mol1

則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學(xué)方程式為        ;

②在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃     

270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol)與CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。

請回答:

ⅰ)在上述三種溫度中,曲線Z對應(yīng)的溫度是                

ⅱ)利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應(yīng)溫度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K=                    

③在某溫度下,將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中,5min時達到平衡,各物質(zhì)的物質(zhì)的濃度(mol•L1)變化如下表所示:

 

0min

5min

10min

CO

0.1

 

0.05

H2

0.2

 

0.2

CH3OH

0

0.04

0.05

 

若5min~10min只改變了某一條件,所改變的條件是                         ;    且該條件所改變的量是              

 

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