精英家教網(wǎng)I.高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一是FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H>0.其平衡常數(shù)可表達為k=c(CO2)/c(CO),已知1100℃時,k=0.263.
(1)溫度升高,平衡移動后達到新的平衡,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值
 
(填“增大”“減小”或“不變”),平衡常數(shù)k值
 
(填“增大”“減小”或“不變”).
(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025mol?L-1,c(CO)=0.1mol?L-1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)
 
(填“是”或“否”).此時,化學(xué)反應(yīng)速率是v(正)
 
v(逆)(填“>”“<”或“=”),原因是
 

II.如圖所示,溫度不變時,把某容器分割成A、B兩部分,A容器體積固定不變,B有可移動的活塞,現(xiàn)在A中充入2mol SO2和1mol O2,在B中充入2mol SO3和 1mol N2,在相同條件下發(fā)生可逆反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).根據(jù)下列要求填寫空白:
(1)固定活塞位置在3處不動,達到平衡時,設(shè)A中壓強為PA,B中壓強為PB,則PA與PB的關(guān)系是PA
 
 PB(填“<”、“=”、“>”).
(2)若要使A與B中平衡狀態(tài)相同,可移動活塞的位置應(yīng)在
 
處.
(3)若活塞右移到5處,達到平衡后,B中SO3為x mol,A中SO3為y mol,則x和y 的關(guān)系是x
 
y.(填“<”、“=”、“>”).
分析:Ⅰ、(1)依據(jù)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升溫會促進平衡正向進行,二氧化碳難度中等,平衡常數(shù)增大;
(2)依據(jù)二氧化碳和一氧化碳濃度計算濃度商,結(jié)合平衡常數(shù)進行比較,若Qc=K說明反應(yīng)達到平衡,若Qc大于K,平衡逆向進行,Qc小于K,平衡正向進行;依據(jù)平衡移動方向判斷正逆反應(yīng)速率大小;
Ⅱ、根據(jù)左右兩個容器壓強相等,從等效平衡的角度分析;
(1)充入的氮氣相當于增大體系壓強,平衡不動;
(2)根據(jù)左右兩個容器壓強相等,從等效平衡的角度分析;
(3)若使A與B中平衡狀態(tài)相同且達平衡時活塞在4.5處,則B中必須相當于3 mol SO2和1.5 mol O2,故應(yīng)再通入SO3 1 mol.若活塞右移到5處,則B中壓強減小平衡向生成SO2的方向移動.
解答:解:I.(1)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H>0.反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升溫,反應(yīng)正向進行,二氧化碳濃度增大,一氧化碳濃度減小,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值增大,平衡常數(shù)增大,
故答案:增大;增大;  
(2)已知1100℃時,k=0.263.1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025mol?L-1,c(CO)=0.1mol?L-1,在這種情況下,Qc=
0.025mol/L
0.1mol/L
=0.25<0.263,故平衡向正反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,
故答案為:否;>;
c(CO2)
c(CO)
=0.25<0.263,故平衡向正反應(yīng)方向移動,v(正)>v(逆);
II.(1)A中充入2 mol SO2和1 mol O2與B中充入2 mol SO3和1 mol N2,由于N2與反應(yīng)無關(guān),故只占分壓.活塞在3處時相同條件下達平衡時是等效的,但B中有1 mol N2,故壓強比A大,
故答案為:<;
(2)A中充入2 mol SO2和1 mol O2與B中充入2 mol SO3和1 mol N2,由于N2與反應(yīng)無關(guān),故只占分壓,活塞在3處時相同條件下達平衡時是等效的,
故答案為:3;
(3)若使A與B中平衡狀態(tài)相同且達平衡時活塞在4.5處,則B中必須相當于3 mol SO2和1.5 mol O2,故應(yīng)再通入SO3 1 mol.若活塞右移到5處,則B中壓強減小平衡向生成SO2的方向移動,故n(SO3)減小,
故答案為:<.
點評:本題考查化學(xué)平衡移動原理的分析應(yīng)用,平衡常數(shù)的計算和判斷,本題難度較大,注意等效平衡的理解和應(yīng)用.
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:

精英家教網(wǎng)I.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)△H
(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2,則△H=
 
(用含△H1、△H2代數(shù)式表示)
(2)高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=
 

(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 1.5 1.0 1.0
①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
 

②下列說法正確的是
 
(填編號).
A.若容器壓強恒定,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)     B.若容器內(nèi)氣體密度恒定,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的      D.增加Fe2O3就能提高CO的轉(zhuǎn)化率
II.納米MgO可用尿素與氯化鎂合成.某小組研究該反應(yīng)在溫度為378~398K時的反應(yīng)
時間、反應(yīng)物配比等因素對其產(chǎn)率的影響.請完成以下實驗設(shè)計表:
編號 溫度/K 反應(yīng)時間/h 反應(yīng)物物質(zhì)的量配比 實驗?zāi)康?/TD>
378 3 3:1 實驗②和④探究
 


實驗②和
 
探究反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響
378 4 4:1
378 3
 
398 4 4:1
如圖為溫度對納米MgO產(chǎn)率(曲線a)和粒徑(曲線b)的影響,請歸納出溫度對納米 MgO制備的影響(寫出一條):
 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014學(xué)年重慶市五區(qū)高三第一次學(xué)生學(xué)業(yè)調(diào)研抽測理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

鐵元素及其化合物與人類的生產(chǎn)生活息息相關(guān),試回答下列問題:

(1)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板,該反應(yīng)的離子方程式為                        

(2)已知:Fe(s)+O2(g)FeO(s)  △H=-272 kJ·mol1

C(s)+O2(g)CO2(g)    △H=-393.5 kJ·mol1

2C(s)+O2(g)2CO(g)   △H=-221 kJ·mol1

則高爐煉鐵過程中   FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)    △H=               。

(3)鐵紅(Fe2O3)是一種紅色顏料。將一定量的鐵紅溶于160mL 5 mol·L1鹽酸中,再加入足量鐵粉,待反應(yīng)結(jié)束共收集到氣體2.24L(標準狀況),經(jīng)檢測溶液中無Fe3,則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為          。

(4)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池,采用電解法制備Fe(OH)2,裝置如下圖所示,其中P端通入CO2。

①石墨I電極上的電極反應(yīng)式為                          

②通電一段時間后,右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀,且較長時間不變色。則下列說法中正確的是   (填序號)。

A.X、Y兩端都必須用鐵作電極

B.可以用NaOH溶液作為電解液

C.陰極發(fā)生的反應(yīng)是:2H2O+ 2e= H2↑+ 2OH

D.白色沉淀只能在陽極上產(chǎn)生

③若將所得Fe(OH)2沉淀暴露在空氣中,其顏色變化為                                        ,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                      。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年廣東省東莞市高三上學(xué)期調(diào)研測試理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:計算題

I.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)              △H

(1)已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨)=2Fe(s) + 3CO(g)    △H1

②C(石墨)+ CO2(g) = 2CO(g)   △H2

  則△H___________________(用含△H、△H2的代數(shù)式表示)。

(2)高爐煉鐵反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K=____________________________。

(3)在某溫度時,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

1.5

1.0

1.0

 

①甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_______________________。

②下列說法正確的是____________________(填編號)。

A.若容器壓強恒定,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

B.若容器內(nèi)氣體密度恒定,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)

C.甲容器中CO的平衡轉(zhuǎn)化率大于乙的

D.增加Fe2O3就能提高CO的轉(zhuǎn)化率

II.納米MgO可用尿素與氯化鎂合成。某小組研究該反應(yīng)在溫度為378~398K時的反應(yīng)時間、反應(yīng)物配比等因素對其產(chǎn)率的影響。請完成以下實驗設(shè)計表:

編號

溫度/K

反應(yīng)時間/h

反應(yīng)物物質(zhì)的量配比

實驗?zāi)康?/p>

378

4

3∶1

實驗②和④探究________

______________________

實驗②和__________探究

反應(yīng)時間對產(chǎn)率的影響。

378

4

4∶1

378

3

_______

398

4

4∶1

 

下圖為溫度對納米MgO產(chǎn)率(曲線a)和粒徑(曲線b)的影響,請歸納出溫度對納米MgO制備的影響規(guī)律(寫出一條):                                                                            

___________________________________________。

 

 

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