【題目】一定溫度下,在一個10 L密閉容器中只投反應物發(fā)生某可逆反應,其平衡常數(shù)表達式為K=c(CO)c(H2)/c(H2O),請回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為______________________________;若溫度升高, K增大,則該反應是___________ (填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)能判斷該反應一定達到平衡狀態(tài)的是___________(填字母序號)。
A.v正(H2O)=v逆(H2)
B.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間改變
C.消耗nmol H2的同時消耗nmol CO
D.容器中物質(zhì)的總物質(zhì)的量不隨時間改變
(3)該反應的v(正)隨時間變化的關(guān)系如圖,在t2min時改變了某種條件,改變的條件可能是______、________。(寫2條)
【答案】C+H2OCO+H2 吸熱 A B 增大反應物濃度 升高溫度
【解析】
(1)依據(jù)平衡常數(shù)表達式書寫方法和元素守恒寫出化學方程式,用生成物平衡濃度的冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積,平衡移動原理分析可知,溫度升高,平衡常數(shù)中等,說明平衡正向進行為吸熱反應;
(2)化學平衡的根本原因是正、逆反應速率相等,反應混合物中各組分的百分含量保持不變,然后根據(jù)具體的化學方程式,逐一判斷;
(3)根據(jù)圖象可知,t2時正反應速率立即增大,達到平衡時正反應速率大于原平衡狀態(tài)時的反應速率
(1)①根據(jù)平衡常數(shù)的定義,生成物濃度的冪之積與反應物濃度的冪之積之比為平衡常數(shù),反應的方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),故答案為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
(2)A、v正(H2O)=v逆(H2)時,氫氣正逆反應速率相同,反應達到平衡,故A正確;
B、反應前后氣體的物質(zhì)的量不相同,氣體質(zhì)量變化,容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化即達到平衡,故B正確;
C、消耗nmolH2的同時消耗nmolCO,反應都代表逆反應,不能說明反應達到平衡狀態(tài),故C錯誤;
D、碳為固體,反應前后氣體體積發(fā)生變化,容器中氣體總物質(zhì)的量不隨時間變化,說明反應達到平衡狀態(tài),故D正確;故答案為:ABD;
(3)由圖象可以知道,在t2時正反應速率立即增大,且達到平衡時正反應速率大于原平衡狀態(tài)時的反應速率,說明達到平衡時反應物的濃度大于原平衡的濃度,根據(jù)影響反應速率的因素分析,可以加入生成物H2O(g),正反應速率會立刻增大,達到新的平衡時H2O(g)的濃度比原平衡的濃度大,反應速率增大;反應是吸熱反應,也可以升高溫度,正逆反應速率都增大,且達到平衡時正逆反應速率都大于原平衡的速率,故答案為:增大反應物濃度;升高溫度.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗小組研究酸性條件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反應。
(實驗Ⅰ)向盛有H2O2溶液的試管中,加入過量的K2Cr2O7溶液和硫酸,振蕩,溶液立即變?yōu)樽霞t色,此時pH=1.溶液中持續(xù)產(chǎn)生氣泡,最終溶液變?yōu)榫G色。
資料:
ⅰ.Cr2(SO4)3溶液呈綠色。
ⅱ.酸性條件下,K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反應生成CrO5,CrO5進一步反應生成Cr3+和O2。
ⅲ.CrO5是一種+6價Cr的過氧化物,其結(jié)構(gòu)如圖1,CrO5可溶于水,易溶于乙醚得到藍色溶液。
ⅳ.乙醚是一種無色、不溶于水、密度比水小的有機溶劑,化學性質(zhì)穩(wěn)定。
(1)實驗Ⅰ中產(chǎn)生的氣體是O2,檢驗的方法是___________。
(2)實驗Ⅰ的紫紅色溶液中含有CrO5。
①驗證紫紅色溶液中含有CrO5的操作及現(xiàn)象是_________________。
②生成CrO5的反應不是氧化還原反應,反應的離子方程式是_______________。
(3)對實驗Ⅰ中溶液變?yōu)榫G色和產(chǎn)生O2的原因,作出如下假設(shè):
a.CrO5在酸性溶液中不穩(wěn)定,自身氧化還原生成Cr3+和O2。
b.CrO5在酸性條件下氧化了溶液中的H2O2,生成Cr3+和O2。
為驗證上述假設(shè),用圖2裝置進行實驗Ⅱ和實驗Ⅲ(夾持裝置已略,B中石蠟油用于吸收揮發(fā)出的乙醚)。實驗操作及現(xiàn)象如下:
(實驗Ⅱ)
ⅰ.將20mL CrO5的乙醚溶液加入A中的20mLpH=1的稀硫酸中,不斷攪拌,乙醚層由藍色變?yōu)闊o色,水層變?yōu)榫G色,O2體積為V mL。
ⅱ.步驟ⅰ結(jié)束后向A中加入少量K2Cr2O7溶液,輕輕攪拌,靜置,乙醚層又顯出藍色。
(實驗Ⅲ)
僅將實驗Ⅱ中的pH=1的稀硫酸替換為等量的含H2O2的pH=1的稀硫酸,重復實驗,F(xiàn)象與實驗Ⅱ相同,且O2體積仍為V mL。
①實驗Ⅱ步驟ⅰ中消耗的CrO5與生成的O2的物質(zhì)的量之比為2:3,補全離子方程式:2CrO5+____=2Cr3++3O2↑+_____+_____。
②甲同學認為依據(jù)實驗Ⅱ和Ⅲ中生成O2的體積相同,無法說明假設(shè)b是否成立,其理由是_________。
(4)實驗Ⅰ中總反應的離子方程式是__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在三個容積相同的恒容密閉容器中,起始時按表中相應的量加入物質(zhì),在相同溫度下發(fā)生反應CH4(g)+ H2O(g) CO(g) + 3H2(g)(不發(fā)生其他反應),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
容器 | 起始物質(zhì)的量/mol | CH4的平衡 轉(zhuǎn)化率 | |||
CH4 | H2O | CO | H2 | ||
Ⅰ | 0.1 | 0.1 | 0 | 0 | 50% |
Ⅱ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.3 | / |
Ⅲ | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.6 | / |
下列說法錯誤的是
A. 該反應的H>0,圖中壓強P1>P2
B. 起始時,容器Ⅱ中v(CH4)正<v(CH4)逆
C. 達到平衡時,容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物質(zhì)的量滿足:n(CO)Ⅱ< 2n(CO)Ⅰ
D. 達到平衡時,容器Ⅱ、Ⅲ中氣體的總壓強之比PⅡ∶PⅢ = 4∶5
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A. 因為晶體硅有熔點高硬度大的性質(zhì),所以被用來做芯片
B. 工業(yè)上用焦炭在電爐中還原二氧化硅得到含有少量雜質(zhì)的硅
C. 合金熔點、硬度都低于成分金屬,鋼是用量最大用途最廣的合金
D. 工業(yè)生產(chǎn)玻璃、水泥都需要用到的原材料是石英砂
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的量隨時間變化的曲線如圖所示:
(1)從反應開始到10 s,用Z表示的反應速率為____________Y的轉(zhuǎn)化率為_____________。
(2)該反應的化學方程式為____________________________。
(3)10 s后的某一時刻(t1)改變了外界條件,其速率隨時間的變化圖像如圖所示:則下列說法符合該圖像的是___________。
A.t1時刻,增大了X的濃度
B.t1時刻,升高了體系溫度
C.t1時刻,縮小了容器體積
D.t1時刻,使用了催化劑
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】對于可逆反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反應物中活化分子百分數(shù)、化學反應速率和化學平衡常數(shù)都變化的是( )
A. 增大壓強 B. 升高溫度 C. 使用催化劑 D. 多充O2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是
A. 合成氨工業(yè)上增大壓強以提高反應物的轉(zhuǎn)化率
B. 黃綠色的氯水光照后顏色變淺
C. 由H2、I2蒸氣、HI組成的平衡體系加壓后顏色變深
D. 在含有Fe(SCN)3的紅色溶液中加鐵粉,振蕩靜置,溶液顏色變淺或褪去
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】關(guān)于濃度均為0.1mol·L-1的三種溶液:①氨水、②鹽酸、③氯化銨溶液,下列說法不正確的是
A. c(NH):③>①;水電離出的c(H+):①>②
B. 將pH值相同②和③溶液加水稀釋相同的倍數(shù)PH變化大的是③
C. ①和②等體積混合后的溶液:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
D. ①和③等體積混合后的溶液:c(NH)>c(Cl-)> c(NH3·H2O) >c(OH-)>c(H+)
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