(1)將水蒸氣通過紅熱的焦炭即可產(chǎn)生水煤氣,反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列不能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
a、d
a、d
(填字母,下同).
a.容器中的壓強不變
b.1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2molH-O鍵
c.v(CO)=v(H2O)
d.c(CO)=c(H2
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實驗1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為
0.16mol?(L?min)-1
0.16mol?(L?min)-1

②該反應(yīng)為
放熱
放熱
 (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)
(3)如圖表示反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)進行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,下列措施中能使cCH3OH)增大的是
c、d
c、d

a.升高溫度
b.充入H2(g),使體系壓強增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來
d.再充入1molCO2和3molH2
分析:(1)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷;
(2)①根據(jù)速率計算公式進行計算;
②根據(jù)溫度變化,平衡時的生成物的物質(zhì)的量的多少判斷平衡移動的方向;
(3)使c (CH3OH)增大,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)分析移動.
解答:解:(1)a.反應(yīng)前后氣體的體積不變,無論是否達到平衡狀態(tài),容器中的壓強都不變,故a正確;
b.1molH-H鍵斷裂的同時斷裂2molH-O鍵,說明正逆反應(yīng)速率相等,達到平衡狀態(tài),故b錯誤;
c.v(CO)=v(H2O),說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故c錯誤;
d.c(CO)=c(H2)不能確定反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),平衡時各物質(zhì)的濃度取決于反應(yīng)物的配料比和轉(zhuǎn)化的程度,故d正確,
故答案為:a、d;
(2)①)①v(CO2)=v(CO)=
4mol-2.4mol
2L
5min
=0.16mol?(L?min)-1
故答案為:0.16mol?(L?min)-1;
②根據(jù)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)可知壓強對平衡移動無影響,如果在650℃,H2O、CO的物質(zhì)的量改為1mol、2mol,達到平衡時CO的物質(zhì)的量應(yīng)為1.2mol,而900℃時CO的物質(zhì)的量應(yīng)為1.6mol,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),
故答案是:放熱;
(3)a.升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,CH3OH減小,故a錯誤;
b.充入He(g),使體系壓強增大,但平衡沒有移動,故b錯誤;
c.將H2O(g)從體系中分離出來,平衡向正反應(yīng)方向移動,CH3OH濃度增大,故c正確;
d.再充入1mol CO2和3mol H2,平衡向正反應(yīng)方向移動,CH3OH濃度增大,故d正確.
故答案為:c、d.
點評:本題考查化學(xué)平衡計算以及化學(xué)平衡移動等問題,題目難度中等,本題注意(2)為易錯點,注意把握等效平衡的理解.
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:

煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工
產(chǎn)品
產(chǎn)品
產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
①寫出該反應(yīng)平衡常數(shù)表達式K=
[CO]?[H2]
[H2O]
[CO]?[H2]
[H2O]

②在一個絕熱、且容積不變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有
bcd
bcd

a.c(CO)=c(H2)                   c.容器內(nèi)反應(yīng)溫度不再改變
b.容器內(nèi)壓強保持不變            d.容器內(nèi)的密度保持不變
③在體積為1L的恒容密閉容器中,充入1mol CO和1mol H2,反應(yīng)達到平衡后,下列措施能使正反應(yīng)速率加快,且c(CO)增大的是
a
a

a.升高溫度                      b.充入He(g),使體系壓強增大
c.將H2O(g)從體系中分離出來      d.將H2(g)從體系中分離出來
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=QkJ?mol-1,并得到如下兩組數(shù)據(jù):
          實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所
需時間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
①實驗1中以v(CO2) 表示從反應(yīng)開始至平衡的平均反應(yīng)速率為
0.16
0.16
mol?(L?min)-1
②結(jié)合實驗1和2的相關(guān)數(shù)據(jù)分析,Q
0(填“>”、“<”或“=”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?湖南模擬)煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程.
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣,反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
①該反應(yīng)能否自發(fā)進行與
溫度
溫度
有關(guān);
②在一定溫度下,在一個容積不變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)已達化學(xué)平衡狀態(tài)的是
ABD
ABD
;
A.容器中的壓強不變    B.容器中氣體的密度不變
C.c(CO)=c(H2)    D.1 molH-H鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O鍵
③在恒容密閉容器中加入1mol C(s)和1mol H2O(g),一定溫度下充分反應(yīng)達到平衡,吸收熱量akJ,則a=
131.3(填“>”、“<”或“=”);若開始時加入的是2mol C(s)和1mol H2O(g),充分反應(yīng)達到平衡,吸收熱量為b kJ,則b
=
=
a(填“>”、“<”或“=”).
(2)將一定的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中進行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
CO H2O H2 CO2
1 650 4 2 1.6 1.6 5
2 830 1 4 0.8 0.8 3
3 830 a b c d t
①實驗1中的v(H2)表示的反應(yīng)速率為
0.16mol/(L?min)
0.16mol/(L?min)

②830℃時,向容器中充入2mol CO和10mol H2O(g),反應(yīng)達到平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率為
83.33%
83.33%

③若實驗3要達到與實驗2相似的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)分別相等),且t<3min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是
b=4a,a>1(或使用催化劑)
b=4a,a>1(或使用催化劑)
(用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

以煤為原料,經(jīng)化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
①該反應(yīng)在高溫下
自發(fā)進行(填“能”或“不能”)
②恒溫下,在容積不變的密閉容器中,進行如上可逆反應(yīng).一段時間后,下列物理量不發(fā)生變化時,能表明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是:
D
D

Ⅰ混合氣體的密度;Ⅱ容器內(nèi)氣體的壓強;Ⅲ混合氣體的總物質(zhì)的量,ⅣCO物質(zhì)的量濃度
A.只有Ⅳ.
B只有Ⅰ和Ⅳ
C.只有Ⅱ和Ⅲ
D.只有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
(2)水煤氣再進一步反應(yīng)可制取氫氣.反應(yīng)為H2O(g)+CO(g)?H2(g)+CO2(g),某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4/9.該溫度下在甲、乙、丙三個恒溫密閉容器中,只投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度下表所示.下列判斷不正確的是
C
C

起始濃度
c(H2)/mol/L  0.010 0.020 0.020
c(CO2)/mol/L  0.010 0.010 0.020
A.反應(yīng)開始時,丙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)最慢
B.平衡時甲中和丙中的H2的轉(zhuǎn)化率均是60%
C.平衡時,丙中的c(CO2)是甲中的2倍,是0.102mol/L
D.平衡時,乙中的CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來制取甲醇.一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下圖表示該反應(yīng)進行過程中能量(單位為kJ?mol-1)的變化.在體積為1L的恒容密閉容器中,沖入1molCO2和3molH2
①下列措施中能使平衡混合物中c(CH3OH))增大的是
CD
CD

A.升高溫度
B.沖入He(g)使體系壓強增大
C.將H2O(g)從體系中分離出來
D.再沖入1molCO2和3molH2
②在溫度T1時,當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,測得n(H2)=2.4mol;其他條件不變,在溫度T2時,當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,測得n(CO2)=0.82mol,則得T1
T2(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一定條件下科學(xué)家從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇(常溫下為液體).CH3OH、H2的燃燒熱分別為:△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.5kJ/mol
①寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-131.9kJ/mol

②該轉(zhuǎn)化的積極意義是
可降低溫室效應(yīng)和彌補資源短缺
可降低溫室效應(yīng)和彌補資源短缺

有人提出,可以設(shè)計反應(yīng)CO2=C+O2(△H>0、△S<0)來消除CO2對環(huán)境的影響.請你判斷是否可行并說出理由:
不可行,該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),所以不能自發(fā)進行
不可行,該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),所以不能自發(fā)進行

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

碳及其化合物有廣泛的用途.
(1)將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣.反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),△H=+131.3kJ?mol-1,以上反應(yīng)達到平衡后,在體積不變的條件下,以下措施有利于提高H2O的平衡轉(zhuǎn)化率的是
 

A.升高溫度   B.增加碳的用量   C.加入催化劑  D.用CO吸收劑除去CO
(2)又知,C(s)+CO2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol-1
則CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的焓變△H=
 

(3)CO與H2在一定條件下可反應(yīng)生成甲醇,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).甲醇是一種燃料,可利用甲醇設(shè)計一個燃料電池,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,多孔石墨做電極,該電池負極通入的物質(zhì)是:
 
,正極反應(yīng)式為:
 

(4)將一定量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2.0L的恒容密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下數(shù)據(jù):
溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所x需時間/min
H2O CO H2 CO
900 1.0 2.0 0.4 1.6 3.0
通過計算求出該反應(yīng)的平衡常數(shù)(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
 

(5)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨.合成氨反應(yīng)原理為:N2(g)+3H2(g) 
一定條件
2NH3(g),△H=-92.4kJ?mol-1.實驗室模擬化工生產(chǎn),分別在不同實驗條件下反應(yīng),N2濃度隨時間變化如圖1.
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請回答下列問題:
①與實驗Ⅰ比較,實驗Ⅱ改變的條件為
 

②實驗Ⅲ比實驗Ⅰ的溫度要高,其它條件相同,請在上圖2中畫出實驗Ⅰ和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖
 

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