固定和利用CO2能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上有一種用CO來生產(chǎn)甲醇燃料的方法: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = -49.0 kJ·mol-1,
某科學(xué)實驗將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖所示(實線)。
(1)a點正反應(yīng)速率_______(填大于、等于或小于)逆反應(yīng)速率。
(2)下列時間段平均反應(yīng)速率最大的是__________。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
(1)> (2)A (3)33.3﹪ K=0.5 (4)升高溫度 增大壓強。
解析試題分析:(1)反應(yīng)是從正反應(yīng)方向開始的。由于在a點時反應(yīng)還沒有達到化學(xué)平衡,所以反應(yīng)速率V(正)>V(逆) (2)反應(yīng)是在體積固定的密閉容器中進行的,在反應(yīng)的過程中物質(zhì)的濃度越大,反應(yīng)速率越快。由于在開始時反應(yīng)物的濃度最大,所以在開始不久反應(yīng)的速率最快。選項為A。(3)CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)開始時C(CO2)=3mol/L,C(H2)="4mol/L." C(CH3OH)="0mol/L," C(H2O)= 0mol/L.當(dāng)達到化學(xué)平衡時C(H2)=1mo/LC(CO2)=2mol/L,C(CH3OH)=1mol/L,C(H2O)=1mol/L.所以CO2的轉(zhuǎn)化率為:(1mol/L÷3mol/L)×100﹪=33.3﹪.此時的化學(xué)平衡常數(shù)K="{" C(CH3OH)·C(H2O)} ÷{ C(CO2) ·C3(H2) } = (1×1)÷(2×13)= 0.5.(4) 僅改變某一實驗條件再進行實驗,測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示,對于曲線I來說,反應(yīng)速率加快,達到平衡時n(H2)增多。說明平衡向逆反應(yīng)方向移動。由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是個氣體體積減小的放熱反應(yīng),所以要使速率加快,平衡逆向移動,對應(yīng)的實驗條件改變是升高溫度 ,對于曲線II來說,反應(yīng)速率加快,平衡時H2的含量降低。說明改變的外界條件是是速率加快而且平衡正向移動。則對應(yīng)的實驗條件改變是增大壓強。
考點:考查化學(xué)平衡常數(shù)的計算及外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率的影響。
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,甲醇是未來重要的綠色能源之一。以CH4和H2O為原料,通過下列反應(yīng)來制備甲醇。
Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.0 kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-129.0 kJ/mol
(1)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為_____。
(2)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容積為100 L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,測得在一定的壓強下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。
①假設(shè)100 ℃時達到平衡所需的時間為5 min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為________;
②100 ℃時反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為________。
(3)在壓強為0.1 MPa、溫度為300 ℃條件下,將1.0 mol CO與2.0 mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ生成甲醇,平衡后將容器的容積壓縮到原來的,其他條件不變,對平衡體系產(chǎn)生的影響是________(填字母序號)。
A.c(H2)減小 |
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢 |
C.CH3OH的物質(zhì)的量增加 |
D.重新平衡時減小 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上制備H2的一種重要方法是: CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g) △H=Q kJ/mol 。已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如圖所示。若在一固定的密閉容器中, 850℃ 時發(fā)生上述反應(yīng),測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度 (mol/L)隨時間的變化關(guān)系如下表:
已知:850℃ 時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K ="1.0" ,請回答下列問題:
(1)Q 0(填“ > ”、“ = ”或“<” )。
(2)可以判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的敘述是 (填字母)。
A.單位時間內(nèi)減少 CO(g)的濃度等于生成 CO2 (g)的濃度 |
B.反應(yīng)容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化 |
C.混合氣體中 H2 (g)的濃度不再發(fā)生改變 |
D.氫氣的生成速率等于水的生成速率 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在450℃并有催化劑存在下,在體積為1L的密閉恒溫容器中,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3
(1)已知:64g SO2完全轉(zhuǎn)化為SO3會放出85kJ熱量。SO2轉(zhuǎn)化為SO3的熱化學(xué)方程式是 。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K= 。
(3)降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速度 。該反應(yīng)K值將 。壓強將 。(填“增大”或“減小”或“不變”)
(4)450℃時,在一密閉容器中,將二氧化硫與氧氣混合,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間段是 。
a.10-15min b.15-20min c.20-25min d.25-30min
(5)據(jù)圖判斷,10min到15min的曲線變化的原因可能是 (填寫編號)。
a.增加SO3的物質(zhì)的量 b.縮小容器體積 c.降低溫度 d.催化劑
(6)在15分鐘時,SO2的轉(zhuǎn)化率是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
t℃時,將3 mol A和1 mol B氣體通人體積為2L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g),2min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)(溫度不變),剩余了0.8 mol B,并測得C的濃度為0.4 mol/L,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從開始反應(yīng)至達到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為 ;
(2)x= ;
(3)若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,在t℃時達到新的平衡,此時B的物質(zhì)的量為n(B)= mol;
(4)如果上述反應(yīng)在相同溫度和容器中進行,欲使反應(yīng)達到平衡時C的物質(zhì)的量分數(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)該滿足的關(guān)系式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
某溫度下,將2mol A和2.8 mol B充入體積為2 L的恒容密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):
aA(g)+B(g)2C(g)+ D(s) ,5 min后達到平衡。平衡時A為1.6mol,放出的熱量為Q。在t0時刻,若從平衡體系中分離出四分之一的混合氣體,新平衡體系中c(A)為0.6mol/L。
(1) 5 min內(nèi)用B表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為 。
(2)該溫度下,此可逆反應(yīng)的逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。
(3)a的值為 。
(4)下列說法一定能說明上述反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是 。
①單位時間里每生成1molB的同時消耗了2mol的C ②D的物質(zhì)的量不再變化
③混合氣體的密度不再變化 ④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
⑤體系的壓強不再變化
(5)該溫度下,某同學(xué)設(shè)計了以下實驗,請在空格中填入熱量(含Q的表達式表示)
起始 n(A)/mol | 起始 n(B)/mol | 起始 n(C)/mol | 起始 n(D)/mol | 達到平衡時放出(或吸收)的熱量 |
0 | 1.6 | 8 | 足量 | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
高爐煉鐵是冶煉鐵的主要方法,發(fā)生的主要反應(yīng)為:
Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH =" a" kJ mol-1
(1)已知: ①Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 =" +" 489.0 kJ mol-1
②C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 =" +" 172.5 kJ mol-1
則a = kJ mol-1。
(2)冶煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K = ,溫度升高后,K值 (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(3)在T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=64,在2L恒容密閉容器甲和乙中,分別按下表所示加入物質(zhì),反應(yīng)經(jīng)過一段時間后達到平衡。
| Fe2O3 | CO | Fe | CO2 |
甲/mol | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
乙/mol | 1.0 | 2.0 | 1.0 | 1.0 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關(guān)問題:
(1)定性分析:如圖甲可通過觀察 ,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是 。
(2)定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40mL氣體為準(zhǔn),其它可能影響實驗的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為 ,檢查該裝置氣密性的方法是 ,
實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是 。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖所示。實驗過程中速率變化的趨勢是 ,可能原因是 。
計算H2O2的初始物質(zhì)的量濃度為 mol/L(請保留兩位有效數(shù)字)。
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