(8分)一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。根據(jù)題意完成下列問題:
(1)反應達到平衡時,平衡常數(shù)表達式K=_________________,升高溫度,K值___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向 方向移動。
(2)在500℃,從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)=________________。
(3)在其他條件不變的情況下,將處于E點的體系體積壓縮到原來的1/2,下列有關(guān)該體系的說法正確的是________(選填選項字母)。
A.氫氣的濃度減少 |
B.正反應速率加快,逆反應速率也加快 |
C.甲醇的物質(zhì)的量增加 |
D.重新平衡時增大 |
(1) ; 減小 ; 逆反應 ; (2)mol/(L·min) ;
(3)BC ; (4)Cu2O+CO2Cu+CO2
解析試題分析:(1)化學平衡常數(shù)是在一定條件下,當可逆反應達到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)反應的化學方程式可知,該反應的平衡常數(shù)K=;根據(jù)圖像可知,升高溫度,甲醇的物質(zhì)的量減小,這說明平衡逆向移動,因此化學平衡常數(shù)減小。
(2)由圖象可知,在500℃時,時間達到t(B)時,甲醇的物質(zhì)的量為n(B),其濃度是mol/L,則根據(jù)方程式可知,消耗氫氣的物質(zhì)的量濃度是2×mol/L,所以在500℃,從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)==mol?(L?min)-1。
(3)其他條件不變時,將處于E點的體系體積壓縮到原來的,容器的體積減小,則壓強增大,正逆反應速率都增大.由于正方應是體積減小的,所以平衡向正向移動,甲醇的物質(zhì)的量增多,氫氣的物質(zhì)的量減小,但由于體積減小,平衡時氫氣的濃度反而增大,因此正確答案選BC。
(4)由于CO能和氧化亞銅反應Cu2O+CO2Cu+CO2,所以加入二氧化碳平衡向逆反應方向移動,有利于抑制反應向正反應方向移動,維持Cu2O的量不變。
考點:考查平衡常數(shù)、外界條件對平衡狀態(tài)的影響以及反應速率的計算等
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
一定溫度下2L的恒容容器甲中,加入2moL碳和2moLCO2發(fā)生如下反應: C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H>0
測得容器中CO2的物質(zhì)的量隨時間t的變化關(guān)系如圖所示。
(1)該反應的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。在 (填“較高”或“較低”) 溫度下有利于該反應自發(fā)進行。
(2)列式并計算上述溫度下此反應的平衡常數(shù)K 。(結(jié)果保留一位小數(shù))
(3)向上述平衡體系中再通入CO2,則CO2的轉(zhuǎn)化率 (填增大、減小、不變、無法確定)。
(4)相同溫度下,2L的恒容容器丙中加入4moL碳、4moLCO2和4moLCO。開始反應時v(正) v(逆)(填>、 <、﹦)。
(5)相同溫度下,2L的恒容容器乙中加入4moL碳和4moLCO2,達到平衡。請在圖中畫出乙容器中CO2的物質(zhì)的量隨時間t變化關(guān)系的預期結(jié)果示意圖。(注明平衡時CO2的物質(zhì)的量)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
有兩個密閉容器A和B,A容器中有一個移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等量的體積比為2:l的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如圖所示),在保持400℃的溫度下使之發(fā)生如下反應:2SO2+O22SO3。填寫下列空白:
(1)SO2的轉(zhuǎn)化率α(A) α(B)。(填“<”、“>”或“=”)
(2)達到(1)所述平衡時,若向兩容器中通入少量的氬氣,A容器化學平衡 移動。(填“正向”、“逆向”或“不”)
(3)達到(1)平衡后,向容器中充入等量的原反應氣體,再次達到平衡后,B容器中SO3在混合氣體中的體積分數(shù) 。(填“增大”、“減小”或“不變”)
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
(16分)工業(yè)上可以在恒容密閉容器中采用下列反應制備甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)下列情況可以作為判斷反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)的是(填序號) 。
A.生成CH3OH 的速率與消耗H2的速率之比為1︰2
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
C.混合氣體的密度保持不變
D.體系內(nèi)的壓強保持不變
(2)下表所列數(shù)據(jù)為該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù):
溫度/℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
投料方式 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平衡數(shù)據(jù) | C(CH3OH)/(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
體系壓強(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
反應的能量變化 | akJ | bkJ | ckJ | |
原料轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
中國尿素合成塔(尿塔)使用壽命僅為歐美國家的1/4。為此北京鋼鐵研究 院對四川瀘天化尿塔腐蝕過程進行研究,得出下列腐蝕機理:
(1)H2S來自合成尿素的天然氣。在380 K、體積為2 L的密閉容器中,存在如下反應:H2(g)+S(s)H2S(g) △H=+21.6kJ·mol-1。反應達到平衡時H2、S、H2S的物質(zhì)的量均為3 mol,則380 K時該反應的化學平衡常數(shù)為______;下列對該反應分析正確的是______(填字母序號)。
(2)在反應I中發(fā)生的化學反應為______。
(3)研究發(fā)現(xiàn)反應II是分別以Fe、FeS為電極,以水膜為電解質(zhì)溶液的電化學腐蝕,其 負
極為______;
已知:Fe(s)+S(s)=FeS(s) △H1=-2.5akJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=-5akJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-6akJ·mol-1
則反應II的熱化學方程式為_____
(4)已知H2S2O3的K1=2.2×10-1、K2=2.8×10-2。Na2S2O3水溶液呈______性,該溶液中電荷守恒式為_____ ;反應IY的反應類型為______ ;該反應______(填“能”或“不能”) 說明FeS溶解性強于FeS2O3
(5)瀘天化尿塔的最終腐蝕產(chǎn)物為______;為了有效防腐,北鋼建議瀘天化在生產(chǎn)中用 CuSO4溶液“脫硫(H2S)”,其中涉及的離子方程式為
__________________
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
I.設反應①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應 ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
Cl2合成有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
完成下列填空:
(1)該反應平衡常數(shù)的表達式K= ;若反應容器的容積為2L,8min后達到平衡,測得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol,則HCl的平均反應速率為 mol/L? min。
(2)若該反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當反應達平衡時,下列敘述正確的是 。
a.v (HCl)="2" v(Cl2)
b.4v正(HCl)= v逆(O2)
c.又加入1mol O2,達新平衡時,HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d.分離出H2O,達新平衡時,v正(HCl)增大
(3)下圖是該反應兩種投料比[n (HCl):n (O2)分別為4:1和2:1 ] 下,反應溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。下列敘述正確的是 。
a.該反應的正反應是放熱反應
b.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)K值增大
c.若平衡常數(shù)K值變大,達新平衡前v逆始終減小
d.若平衡常數(shù)K值變大,則平衡向正反應方向移動
(4)投料比為4:1、溫度為400℃時,平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分數(shù)是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
在一個固定體積的密閉容器中,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,發(fā)生如下反應:2A(g) + B(g) 3C(g) + D(s),反應達到平衡時C的濃度為1.2 mol/L.
(1)若使容器溫度升高,平衡時混合氣體的平均相對摩爾質(zhì)量減小,則正反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應.
(2)若維持容器體積和溫度不變,按下列方法加入起始物質(zhì),達到平衡時C的濃度仍為1.2 mol/L的是______(用序號填空).
①4 mol A+2 mol B、3 mol C+1 mol D+l mol B
③3 mol C+2 mol D、1.6 mol A+0.8 mol B+0.6 mol C
(3)某溫度下,向容器中加入3 mol C和0.8 mol D,反應達到平衡時C的濃度仍為1.2 mol/L,則容器的容積V應大于________L,小于________L.
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