已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為:CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g) ,800℃時(shí),在容積為2.0L的密閉容器中充入2.0mol CO(g)和3.0mol H2O(g),保持溫度不變,4 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得CO的轉(zhuǎn)化率為60%。
(1)求4 min內(nèi)H2的平均化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)計(jì)算800℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
(3)427℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為9.4,請(qǐng)結(jié)合(2)中的計(jì)算結(jié)果判斷該反應(yīng)的ΔH       0(填“>”、“<”或“=” )。

(1)0.15mol/(L·min)    (2)1    (3)ΔH<0

解析試題分析:(1)△c(CO)=△n(CO)/V==0.6mol/L          (1分)
v(CO)=△c(CO)/△t==0.15mol/(L·min)          (1分)
由題可得, v(H2)=v(CO)=0.15mol/(L·min)               (1分)
(2)根據(jù)題意可得,
(mol/L)  CO(g) + H2O (g)CO2(g) +H2(g)       (1分)
開(kāi)始     1.0       1.5            0       0
反應(yīng)     0.6       0.6           0.6     0.6 
平衡     0.4       0.9           0.6     0.6        (1分)
則800℃時(shí)平衡常數(shù)=     (2分)
(3)<(2分)[說(shuō)明:由于800℃時(shí)K=1,427℃時(shí)K=9.4,溫度降低,平衡常數(shù)增大,說(shuō)明降低溫度平衡往放熱(正反應(yīng))方向移動(dòng),故ΔH<0。
考點(diǎn):考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡相關(guān)的計(jì)算。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

已知2A(g)+B(g) 2C(g),向容積為1L的密閉容器中加入0.050 mol A和0.025mol B,在500℃時(shí)充分反應(yīng),達(dá)平衡后測(cè)得c(C)="0.040" mol·L-1,放出熱量Q1kJ。
⑴能說(shuō)明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是     (填寫(xiě)序號(hào))
a.v(C)=2v(B)              b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v(A)=2v(B)           d.容器內(nèi)氣體的密度保持不變
⑵若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后,吸收熱量Q2kJ,則Q1與Q2之間的關(guān)系式可表示為                  (用含Q1、Q2的代數(shù)式表示);
⑶500℃時(shí),上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=                 ;
⑷已知:K(300℃)>K(350℃),該反應(yīng)是     (填“放”或“吸”)熱反應(yīng);若反應(yīng)溫度升高,A的轉(zhuǎn)化率     (填“增大”、“減小”或“不變”);
⑸某溫度下,A的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示,平衡狀態(tài)由a變到b時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K(A)         K(B)(填“>”、“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

2012年8月24日,武漢市一家有色金屬制造廠發(fā)生氨氣泄露事故。已知在一定溫度下,合成氨工業(yè)原料氣H2制備涉及下面的兩個(gè)反應(yīng):
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)。
(1)判斷反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(多選、漏選、錯(cuò)選均不得分)
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不變          B.混合氣體中c(CO)不變
C.v(H2)=v(H2O)  D.c(CO2)=c(CO)
(2)在2 L定容密閉容器中通入1 mol N2(g)和3 mol H2(g),發(fā)生反應(yīng):3H2(g)+N2(g) 2NH3(g),ΔH<0,測(cè)得壓強(qiáng)-時(shí)間圖像如圖甲,測(cè)得p2=0.6p1,此時(shí)溫度與起始溫度相同,在達(dá)到平衡前某一時(shí)刻(t1)若僅改變一種條件,得到如乙圖像。

①若圖中c=1.6 mol,則改變的條件是________(填字母);
②若圖中c<1.6 mol,則改變的條件是__________(填字母);此時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)____________。(填字母)(填“增大”、“減小”、“不變”)
A.升溫   B.降溫   C.加壓   D.減壓   E.加催化劑
(3)如(2)題中圖甲,平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。

(4)工業(yè)上可利用如下反應(yīng):H2O (g)+CH4 (g)  CO(g)+3H2(g)制備CO和H2。在一定條件下1 L的密閉容器中充入0.3 mol H2O和0.2 mol CH4,測(cè)得H2(g)和CH4(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化曲線如右圖所示:0~4 s內(nèi),用CO(g)表示的反應(yīng)速率為_(kāi)___________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:問(wèn)答題

甲醇燃料分為甲醇汽油和甲醇柴油。工業(yè)上合成甲醇的方法很多。
(1)一定條件下發(fā)生反應(yīng):
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1    
②2CO(g)+O2(g) =2CO2(g)              △H2
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)                   △H3
則CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H=              
(2)在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng): CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ,其他條件不變,在300℃和500℃時(shí),物質(zhì)的量n(CH3OH)與反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖所示。該反應(yīng)的△H       0(填>、<或=)。

(3)若要提高甲醇的產(chǎn)率,可采取的措施有____________(填字母)。

A.縮小容器體積
B.降低溫度
C.升高溫度
D.使用合適的催化劑
E.將甲醇從混合體系中分離出來(lái)
(4)CH4和H2O在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)CH4+H2OCO+3H2,T℃時(shí),向1 L密閉容器中投入1 mol CH4和1 mol H2O(g),5小時(shí)后測(cè)得反應(yīng)體系達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率為50% ,計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)       (結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字)。
(5)以甲醇為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類(lèi)固體氧化物燃料電池工作原理示意圖;卮鹣铝袉(wèn)題:

①B極的電極反應(yīng)式為                  。
②若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解硫酸銅溶液,當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mole-時(shí),實(shí)際上消耗的甲醇的質(zhì)量比理論上大,可能原因是                  。
(6)25℃時(shí),草酸鈣的Ksp=4.0×10-8,碳酸鈣的Ksp=2.5×10-9。向20ml碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入8.0×10-4 mol·L-1的草酸鉀溶液20ml,能否產(chǎn)生沉淀            (填“能”或“否”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(11分)在一定溫度下,10L密閉容器中加入5.0molSO2、4.5molO2,經(jīng)10min后反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)O2的濃度為0.30mol/L。請(qǐng)計(jì)算(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程):
(1)10min內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化率; (2)容器內(nèi)反應(yīng)前與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比(最簡(jiǎn)整數(shù)比) ;
(3)平衡常數(shù)K。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題


碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用。
(1)真空碳熱還原—氯化法可實(shí)現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁,其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g)   △H=a kJ·mol1
3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g)                    △H=b kJ·mol1
反應(yīng)Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=      kJ·mol1(用含a、b的代數(shù)式表示);
(2)用活性炭還原法可以處理氮氧化物。某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO,發(fā)生反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H="Q" kJ·mol1在T1℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下:

          時(shí)間(mol/L)
濃度(mol/L)
 0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
N2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
CO2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
①0~10min內(nèi),NO的平均反應(yīng)速率v(NO)=       ,T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=      ;
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是      (填字母編號(hào))。
a.通入一定量的NO            b.加入一定量的活性炭
c.加入合適的催化劑           d.適當(dāng)縮小容器的體積   
③若30min后升高溫度至T2℃,達(dá)到平衡時(shí),容器中NO、N2、CO2的濃度之比為3:1:1,則Q        0(填“>”或“<”)。
④在恒容條件下,能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是     (填選項(xiàng)編號(hào))。
a.單位時(shí)間內(nèi)生成2n mol NO(g)的同時(shí)消耗n mol CO2(g) 
b.反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變
c.混合氣體的密度不再發(fā)生改變                
d.反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生改變
(3)鋁電池性能優(yōu)越,Al—Ag2O電池可用作水下動(dòng)力電源,其原理如下圖所示:
           
請(qǐng)寫(xiě)出該電池正極反應(yīng)式          ;常溫下,用該化學(xué)電源和惰性電極電解300ml硫酸銅溶液(過(guò)量),消耗27mg Al,則電解后溶液的pH=     (不考慮溶液體積的變化)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

將等物質(zhì)的量A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應(yīng)速率是0.1 mol/(L·min)。求:
(1)此時(shí)A的濃度及反應(yīng)開(kāi)始前放入容器中A、B物質(zhì)的量。
(2)B的平均反應(yīng)速率。
(3)x值

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

I.(1)在一密閉的2L的容器里充入8mol SO2和4mol 18O2,在一定條件下開(kāi)始反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2min末測(cè)得容器中有7.2mol SO2。試回答:
① 反應(yīng)后18O原子存在于哪些物質(zhì)中                 ;
② 2min末SO3的濃度________________________;
③ 用O2的濃度變化表示該時(shí)間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率_______________________。
II.某化學(xué)反應(yīng)2A (g)B(g)+D(g)在3種不同條件下進(jìn)行,B和D的起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表:

實(shí)驗(yàn)序號(hào)
 
時(shí)間
濃度
溫度
 
0
 
10
 
20
 
30
 
40
 
50
 
60
 
1
 
800℃
 
1.0
 
0.80
 
0.67
 
0.57
 
0.50
 
0.50
 
0.50
 
2
 
800℃
 
c2
 
0.92
 
0.75
 
0.63
 
0.60
 
0.60
 
0.60
 
3
 
820℃
 
1.0
 
0.40
 
0.25
 
0.20
 
0.20
 
0.20
 
0.20
 
 
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:
(1) 實(shí)驗(yàn)1達(dá)到平衡的時(shí)間是__________min,c2_____1.0 min·L-1(填“<”“>”或“=”)。
(2)實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率_________(填“快”或“慢”),原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一個(gè)吸熱反應(yīng),那么實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)1相比,在相同體積時(shí)___________吸收的熱量多,理由是___________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
金屬質(zhì)
量/g
金屬
狀態(tài)
c(H2SO4)/
(mol·L-1)
V(H2SO4)
/mL
溶液溫度/℃
金屬消失
的時(shí)間/s
反應(yīng)前
反應(yīng)后
1
0.10

0.5
50
20
34
500
2
0.10


0.5
50
20
35
50
3
0.10

0.7
50
20
36
250
4
0.10

0.8
50
20
35
200
5
0.10


0.8
50
20
36
25
6
0.10

1.0
50
20
35
125
7
0.10

1.0
50
35
50
50
8
0.10

1.1
50
20
34
100
9
0.10

1.1
50
30
44
40
 
分析上述數(shù)據(jù),完成下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)4和5表明________________對(duì)反應(yīng)速率有影響,________反應(yīng)速率越快,能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有________。(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))
(2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有________。(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))
(3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有________,其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是________。
(4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng),反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15 ℃)相近,推測(cè)其原因:
_____________________________________________

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