3.水煤氣是重要燃料和化工原料,可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得:
C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ•mol-1
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的升高而增大(增大、減小、不變).
(2)上述反應(yīng)達到平衡后,增加H2O(g)的量,則C (s) 的物質(zhì)的量減小(增大、減小、不變).
(3)下列說法一定能判斷如上反應(yīng)達平衡的是BC
A.消耗1mol H2O(g)同時生成1mol H2
B.容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變
C.恒溫恒容時容器內(nèi)氣體的壓強不變
D.H2O(g)、CO (g)、H2 (g)三種氣體的濃度比為1:1:1
(4)上述反應(yīng)在t0時刻達到平衡,在t1時刻改變某一條件后正反應(yīng)速率(ν)隨時間的變化如下圖所示,填出對應(yīng)的編號.
①縮小容器體積b;
②降低溫度f.
(5)一定溫度下,三個容器中均進行著上述反應(yīng),各容器中炭足量,其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示.請?zhí)顚懕碇孝佗谙鄳?yīng)的空格.
容器編號c(H2O)/mol•L-1c(CO)/mol•L-1c(H2)/mol•L-1ν、ν比較
I0.060.600.10ν
0.120.200.60①ν
0.100.200.40ν_②>ν

分析 (1)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)增大;
(2)增加H2O(g)的量,化學平衡向正反應(yīng)方向移動;
(3)可逆反應(yīng)到達平衡時,同一物質(zhì)表示的正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度、含量不變,由此衍生的其它一些量不變,判斷平衡的物理量應(yīng)隨反應(yīng)進行發(fā)生變化,該物理量由變化到不再變化,說明到達平衡;
(4)①縮小容器體積,壓強增大,瞬間正逆反應(yīng)速率都增大,平均向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)速率增大更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡;
②降低溫度,瞬間正逆反應(yīng)速率都減小,平均向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)速率減小更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡,到達新平衡時的速率小于原平衡的速率;
(5)根據(jù)Ⅰ計算平衡常數(shù),Ⅱ中處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡常數(shù)計算Ⅱ中c(H2);
計算Ⅲ中此時的濃度商Qc,與平衡常數(shù)比較,判斷反應(yīng)進行的方向,據(jù)此判斷.

解答 解:(1)該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)增大,
故答案為:增大;
(2)增加H2O(g)的量,化學平衡向正反應(yīng)方向移動,碳的物質(zhì)的量減小,
故答案為:減;
(3)A.消耗1mol H2O(g)同時生成1mol H2,均表示正反應(yīng)速率,反應(yīng)始終按此關(guān)系進行,故A錯誤;
B.碳為固體,其它物質(zhì)為氣體,隨反應(yīng)進行混合氣體總質(zhì)量增大,容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變說明到達平衡,故B正確;
C.恒溫恒容時,隨反應(yīng)進行混合氣體物質(zhì)的量增大,容器內(nèi)壓強增大,當容器內(nèi)氣體的壓強不變時,反應(yīng)到達平衡,故C正確;
D.平衡時氣體的濃度之比與水的轉(zhuǎn)化率有關(guān),而水的轉(zhuǎn)化率不一定為50%,故D錯誤,
故答案為:BC;
(4)①縮小容器體積,壓強增大,瞬間正逆反應(yīng)速率都增大,平均向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)速率增大更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡,故曲線b符合,
故答案為:b;
②降低溫度,瞬間正逆反應(yīng)速率都減小,平均向逆反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)速率減小更多,隨后正反應(yīng)速率增大到新平衡,到達新平衡時的速率小于原平衡的速率,曲線f符合,故答案為:f;
(5)由Ⅰ可知,平衡常數(shù)K=$\frac{0.1×0.6}{0.06}$=1,Ⅱ中處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡常數(shù)可知Ⅱ中c(H2)=$\frac{K×c({H}_{2}O)}{c(CO)}$=$\frac{1×0.12}{0.2}$mol/L=0.60mol/L,
Ⅲ中此時的濃度商Qc=$\frac{0.4×0.2}{0.1}$=0.8<1,故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,故ν>ν,
故答案為:0.60;>.

點評 本題考查化學平衡常數(shù)影響因素、應(yīng)用及有關(guān)計算、化學平衡及反應(yīng)速率的影響因素、化學平衡狀態(tài)的判斷,是對學生綜合能力的考查,難度中等.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

13.(NH42SO4是常見的化肥和化工原料,受熱易分解.某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物.
[查閱資料](NH42SO4在260℃和400℃時分解產(chǎn)物不同.
[實驗探究]該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)

實驗1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL).通入N2排盡空氣后,于260℃加熱裝置A一段時間,停止加熱,冷卻,停止通入N2.品紅溶液不褪色,取下裝置B,加入指示劑,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00mL.經(jīng)檢驗滴定后的溶液中無SO42-
(1)儀器X的名稱是圓底燒瓶.
(2)滴定前,下列操作的正確順序是dbaec(填字母編號).
a.盛裝0.2000mol/L NaOH溶液        b.用0.2000mol/L NaOH溶液潤洗
c.讀數(shù)、記錄    d.查漏、清洗      e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面
(3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是0.03mol.
實驗2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑.通入N2排盡空氣后,于400℃加熱裝置A至(NH42SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2.觀察到裝置A、D之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體.經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無SO42-.進一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物.
(4)檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無SO42-的實驗操作和現(xiàn)象是取少許D溶液于試管中,加入足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入鹽酸,白色沉淀完全溶解,生成刺激性氣味的氣體,說明D內(nèi)溶液中有SO32-,無SO42-
(5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是NH3
(6)(NH42SO4在400℃分解的化學方程式是3(NH42SO4$\frac{\underline{\;400℃\;}}{\;}$4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

14.實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下:在圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸,瓶口豎直安裝通有冷卻水的冷凝管(使反應(yīng)混合物的蒸氣冷凝為液體流回燒瓶內(nèi)),加熱回流一段時間后換成蒸餾裝置進行蒸餾,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品.
請回答下列問題:
(1)在燒瓶中除了加入乙醇、濃硫酸和乙酸外,還應(yīng)放入碎瓷片或沸石,目的是防暴沸.
(2)反應(yīng)中加入過量的乙醇,目的是提高乙酸的轉(zhuǎn)化率.
(3)如果將上述實驗步驟改為在蒸餾燒瓶內(nèi)先加入乙醇和濃硫酸,然后通過分液漏斗邊滴加乙酸邊加熱蒸餾.這樣操作可以提高酯的產(chǎn)率,其原因是及時地蒸出生成物,有利于酯化反應(yīng)向生成酯的方向進行
(4)現(xiàn)擬分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物下列框圖是分離操作步驟流程圖:

則試劑a是:飽和Na2CO3溶液,分離方法I是分液,分離方法II是蒸餾,試劑b是硫酸,分離方法III是蒸餾.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.實驗室配制500mL 0.1mol/LNa2CO3溶液回答下列問題
(1)應(yīng)用托盤天平稱取十水碳酸鈉晶體(Na2CO3•10H2O)14.3g
(2)用托盤天平和小燒杯稱出碳酸鈉晶體的質(zhì)量,其正確操作順序的標號為ACBDE
A.調(diào)整零點
B.將碳酸鈉晶體放入小燒杯中稱量
C.稱量空的小燒杯
D.將砝碼放回砝碼盒內(nèi)
E.記錄稱量結(jié)果
(3)配制Na2CO3溶液時需用的主要儀器有托盤天平、濾紙、燒杯、藥匙、玻璃棒、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管.
(4)若實驗遇下列情況,溶液的濃度是偏高,偏低還是不變?
A.加水時超過刻度線偏低;
B.忘記將洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶偏低;
C.容量瓶內(nèi)壁附有水珠而未干燥處理不變;
D.定容后搖勻液面低于刻度線不變.
E.轉(zhuǎn)移時有少量液體濺出偏低.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

18.實驗室欲配制2mol/L的NaOH溶液100mL,回答下列問題:
(1)配制該溶液時所需要的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶和膠頭滴管.
(2)下列是一些同學的操作,可能引起實驗誤差的是(填偏高、偏低、無影響)
①NaOH固體溶解后立即轉(zhuǎn)移至容量瓶偏高;
②定容時,俯視刻度線偏高;
(3)向已經(jīng)配制好的100mL的2mol/L的NaOH溶液中通入標況下的3.36L的CO2氣體,則反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的化學式及其物質(zhì)的量為0.05molNa2CO3;0.1molNaHCO3

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

8.配置240ml 0.5mol/L的NaOH溶液所需要溶質(zhì)NaOH的質(zhì)量為多少?

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.實驗室里需要配制180mL1mol•L-1SrCl2溶液,下列實驗用品及實驗操作都正確的是(  )

選項容量瓶容積固體質(zhì)量實驗操作
A180mLSrCl2:28.6g加入180mL水
B200mLSrCl2:31.8g配成200mL溶液
C250mLSrCl2:39.8g配成250mL溶液
D250mLSrCl2•2H2O:39.8g配成250mL溶液
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

12.將NO2、CO2的混合氣體通過裝有足量Na2O2的容器后,再用干燥燒瓶收集得到混合氣體2.5mol,然后倒立于水槽中,最后水充滿整個燒瓶(已知:4NO2+O2+2H2O=4HNO3),則混合氣體中NO2的物質(zhì)的量是2mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列離子方程式中不正確的是(  )
A.鹽酸滴在石灰石上:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2
B.向澄清石灰水中加入鹽酸溶液:H++OH-═H2O
C.向Ba(OH)2溶液中滴入過量的Na2SO 溶液:2H++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O
D.稀硫酸滴在銅片上:Cu+2H+═Cu2++H2

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