【題目】高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)為 Fe2O3(s)+CO(g)= Fe(s)+CO2(g)已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下:
溫度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常數(shù) | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= , △H0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反應(yīng)經(jīng)過(guò)10min后達(dá)到平衡.求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)=、CO的平衡轉(zhuǎn)化率=:
(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是 .
A.減少Fe的量
B.增加Fe203的量
C.移出部分CO2
D.提高反應(yīng)溫度
E.減小容器的容積
F.加入合適的催化劑.
【答案】
(1);<
(2)0.006mol/(L?min);60%
(3)C
【解析】解:(1)由平衡常數(shù)是指在一定溫度下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值,但需要注意但是固體和純液體的濃度視為常數(shù),不能出現(xiàn)在表達(dá)式中,則K= ,又從表中數(shù)據(jù)可知隨著溫度的升高平衡常數(shù)逐漸減小,則說(shuō)明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),即△H<0,所以答案是: ;<;(2)設(shè)CO轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x,則
Fe2O3(s)+ | CO(g) | ═ | Fe(s)+ | CO2(g) | |
起始量(mol) | 1.0 | 1.0 | |||
轉(zhuǎn)化的量(mol) | x | x | |||
平衡時(shí)的量(mol) | 1.0﹣x | 1.0+x |
又在1000℃時(shí)K=4.0,則有 =4.0,解得x=0.6, CO2的濃度變化量為:c(CO2)= =0.06mol/L,則用二氧化碳表示的反應(yīng)速率為 =0.006mol/(L.min),CO的轉(zhuǎn)化率為 ×100%=60%,所以答案是:0.006mol/(L.min);60%;(3)若提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因Fe、Fe2O3都是固體,改變質(zhì)量平衡不移動(dòng),故AB不選;移出二氧化碳?xì)怏w,減小生成物中氣體的濃度,則平衡正向移動(dòng),故C選;因反應(yīng)為放熱反應(yīng),則升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故D不選;因該反應(yīng)前后氣體的體積不變,則減小容器的容積,平衡不移動(dòng),故E不選;因催化劑對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響,則加入合適的催化劑不能使平衡移動(dòng),故F不選;所以答案是:C.
【考點(diǎn)精析】掌握反應(yīng)速率的定量表示方法和化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征是解答本題的根本,需要知道反應(yīng)速率的單位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t;化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】航天探測(cè)發(fā)現(xiàn),金星是一個(gè)被濃密大氣層包圍的固體球,大氣層的成分之一是三氧化碳(C2O3),實(shí)驗(yàn)證明它的化學(xué)性質(zhì)與一氧化碳相似。下列關(guān)于三氧化二碳的性質(zhì)的說(shuō)法中不正確的是( )
A. 可燃性 B. 阻燃性 C. 有氧化性 D. 有還原性
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列現(xiàn)象或應(yīng)用與膠體性質(zhì)無(wú)關(guān)的是()。
A. 將鹽鹵或石膏加入豆?jié){中,制成豆腐
B. 冶金廠常用高壓電除去煙塵。
C. 泡沫滅火器中將Al2(SO4)3與NaHCO3溶液混合后,噴出大量泡沫,起到滅火作用
D. 向氫氧化鐵膠體中滴加稀硫酸,開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加時(shí)沉淀溶解
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硅酸鈉的水溶液俗稱“水玻璃”,是建筑行業(yè)經(jīng)常使用的一種黏合劑.硅酸鈉屬于( )
A.鹽
B.氧化物
C.堿
D.酸
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于反應(yīng)4Al+3TiO2+3C===2Al2O3+3TiC的敘述正確的是:
A. 生成1 mol TiC時(shí)轉(zhuǎn)移4 mol電子 B. TiO2是氧化劑,TiC是還原產(chǎn)物
C. 反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶1 D. Al是還原劑,TiC是氧化產(chǎn)物
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】探究并回答問(wèn)題
(1)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn).將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間.
A | B | C | D | E | F | |
4molL﹣1 H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
飽和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:V1= , V6= , V9=;
②反應(yīng)一段時(shí)間后,實(shí)驗(yàn)A中的金屬呈色,實(shí)驗(yàn)E中的金屬呈色;
③該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量CuSO4溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高.但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過(guò)一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降.請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因 .
(2)在100℃和200kPa的條件下,反應(yīng)aA(g)bB(g)+cC(g)建立平衡后,在不加入任何物質(zhì)的條件下逐步增大體系的壓強(qiáng)(維持溫度不變),下表列出的不同壓強(qiáng)下反應(yīng)建立平衡時(shí)物質(zhì)B的濃度.
壓強(qiáng)(kPa) | 200 | 500 | 1 000 |
B的濃度(molL﹣1) | 0.04 | 0.1 | 0.27 |
根據(jù)表中的數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:
①壓強(qiáng)從200kPa增加到500kPa時(shí),平衡移動(dòng)(填“正向”“逆向”或“不”),理由是 .
②壓強(qiáng)從500kPa增加到1 000kPa時(shí),平衡轉(zhuǎn)移(填“正向”“逆向”或“不”),其原因可能是 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈 的《洗冤集錄》中有﹣銀針驗(yàn)毒的記載,“銀針驗(yàn)毒”的原理是 4Ag+2H2S+O2═2X+2H2O,下列說(shuō)法不正確的是( )
A.X的化學(xué)式為Ag2S
B.銀針驗(yàn)毒時(shí),空氣中氧氣得到電子
C.反應(yīng)中Ag和H2S均是還原劑
D.每生成1molX,反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol e﹣
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