(8分)一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。根據(jù)題意完成下列問題:
(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________________,升高溫度,K值___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向 方向移動(dòng)。
(2)在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=________________。
(3)在其他條件不變的情況下,將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的1/2,下列有關(guān)該體系的說法正確的是________(選填選項(xiàng)字母)。
A.氫氣的濃度減少 |
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快 |
C.甲醇的物質(zhì)的量增加 |
D.重新平衡時(shí)增大 |
(1) ; 減小 ; 逆反應(yīng) ; (2)mol/(L·min) ;
(3)BC ; (4)Cu2O+CO2Cu+CO2
解析試題分析:(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=;根據(jù)圖像可知,升高溫度,甲醇的物質(zhì)的量減小,這說明平衡逆向移動(dòng),因此化學(xué)平衡常數(shù)減小。
(2)由圖象可知,在500℃時(shí),時(shí)間達(dá)到t(B)時(shí),甲醇的物質(zhì)的量為n(B),其濃度是mol/L,則根據(jù)方程式可知,消耗氫氣的物質(zhì)的量濃度是2×mol/L,所以在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)==mol?(L?min)-1。
(3)其他條件不變時(shí),將處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來的,容器的體積減小,則壓強(qiáng)增大,正逆反應(yīng)速率都增大.由于正方應(yīng)是體積減小的,所以平衡向正向移動(dòng),甲醇的物質(zhì)的量增多,氫氣的物質(zhì)的量減小,但由于體積減小,平衡時(shí)氫氣的濃度反而增大,因此正確答案選BC。
(4)由于CO能和氧化亞銅反應(yīng)Cu2O+CO2Cu+CO2,所以加入二氧化碳平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),維持Cu2O的量不變。
考點(diǎn):考查平衡常數(shù)、外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響以及反應(yīng)速率的計(jì)算等
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
一定溫度下2L的恒容容器甲中,加入2moL碳和2moLCO2發(fā)生如下反應(yīng): C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H>0
測(cè)得容器中CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示。
(1)該反應(yīng)的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。在 (填“較高”或“較低”) 溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
(2)列式并計(jì)算上述溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K 。(結(jié)果保留一位小數(shù))
(3)向上述平衡體系中再通入CO2,則CO2的轉(zhuǎn)化率 (填增大、減小、不變、無法確定)。
(4)相同溫度下,2L的恒容容器丙中加入4moL碳、4moLCO2和4moLCO。開始反應(yīng)時(shí)v(正) v(逆)(填>、 <、﹦)。
(5)相同溫度下,2L的恒容容器乙中加入4moL碳和4moLCO2,達(dá)到平衡。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出乙容器中CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間t變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖。(注明平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
下列圖象在t1時(shí)所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件改變可能為:
(1)升高溫度 ,(2)使用催化劑 ,
(3)增大反應(yīng)物濃度 ,(4)減少生成物濃度 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
有兩個(gè)密閉容器A和B,A容器中有一個(gè)移動(dòng)的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時(shí)向這兩個(gè)容器中分別充入等量的體積比為2:l的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如圖所示),在保持400℃的溫度下使之發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3。填寫下列空白:
(1)SO2的轉(zhuǎn)化率α(A) α(B)。(填“<”、“>”或“=”)
(2)達(dá)到(1)所述平衡時(shí),若向兩容器中通入少量的氬氣,A容器化學(xué)平衡 移動(dòng)。(填“正向”、“逆向”或“不”)
(3)達(dá)到(1)平衡后,向容器中充入等量的原反應(yīng)氣體,再次達(dá)到平衡后,B容器中SO3在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù) 。(填“增大”、“減小”或“不變”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(16分)工業(yè)上可以在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)制備甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)下列情況可以作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的是(填序號(hào)) 。
A.生成CH3OH 的速率與消耗H2的速率之比為1︰2
B.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變
C.混合氣體的密度保持不變
D.體系內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變
(2)下表所列數(shù)據(jù)為該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù):
溫度/℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | |
投料方式 | 1molCO、2molH2 | 1molCH3OH | 2molCH3OH | |
平衡數(shù)據(jù) | C(CH3OH)/(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
體系壓強(qiáng)(Pa) | p1 | p2 | p3 | |
反應(yīng)的能量變化 | akJ | bkJ | ckJ | |
原料轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
中國(guó)尿素合成塔(尿塔)使用壽命僅為歐美國(guó)家的1/4。為此北京鋼鐵研究 院對(duì)四川瀘天化尿塔腐蝕過程進(jìn)行研究,得出下列腐蝕機(jī)理:
(1)H2S來自合成尿素的天然氣。在380 K、體積為2 L的密閉容器中,存在如下反應(yīng):H2(g)+S(s)H2S(g) △H=+21.6kJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2、S、H2S的物質(zhì)的量均為3 mol,則380 K時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為______;下列對(duì)該反應(yīng)分析正確的是______(填字母序號(hào))。
(2)在反應(yīng)I中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為______。
(3)研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)II是分別以Fe、FeS為電極,以水膜為電解質(zhì)溶液的電化學(xué)腐蝕,其 負(fù)
極為______;
已知:Fe(s)+S(s)=FeS(s) △H1=-2.5akJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=-5akJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-6akJ·mol-1
則反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式為_____
(4)已知H2S2O3的K1=2.2×10-1、K2=2.8×10-2。Na2S2O3水溶液呈______性,該溶液中電荷守恒式為_____ ;反應(yīng)IY的反應(yīng)類型為______ ;該反應(yīng)______(填“能”或“不能”) 說明FeS溶解性強(qiáng)于FeS2O3
(5)瀘天化尿塔的最終腐蝕產(chǎn)物為______;為了有效防腐,北鋼建議瀘天化在生產(chǎn)中用 CuSO4溶液“脫硫(H2S)”,其中涉及的離子方程式為
__________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
I.設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應(yīng) ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:
T(K) | K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.36 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
Cl2合成有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O,可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
完成下列填空:
(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= ;若反應(yīng)容器的容積為2L,8min后達(dá)到平衡,測(cè)得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol,則HCl的平均反應(yīng)速率為 mol/L? min。
(2)若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列敘述正確的是 。
a.v (HCl)="2" v(Cl2)
b.4v正(HCl)= v逆(O2)
c.又加入1mol O2,達(dá)新平衡時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d.分離出H2O,達(dá)新平衡時(shí),v正(HCl)增大
(3)下圖是該反應(yīng)兩種投料比[n (HCl):n (O2)分別為4:1和2:1 ] 下,反應(yīng)溫度對(duì)HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。下列敘述正確的是 。
a.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
b.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)K值增大
c.若平衡常數(shù)K值變大,達(dá)新平衡前v逆始終減小
d.若平衡常數(shù)K值變大,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(4)投料比為4:1、溫度為400℃時(shí),平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在一個(gè)固定體積的密閉容器中,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g) + B(g) 3C(g) + D(s),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為1.2 mol/L.
(1)若使容器溫度升高,平衡時(shí)混合氣體的平均相對(duì)摩爾質(zhì)量減小,則正反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)若維持容器體積和溫度不變,按下列方法加入起始物質(zhì),達(dá)到平衡時(shí)C的濃度仍為1.2 mol/L的是______(用序號(hào)填空).
①4 mol A+2 mol B ②3 mol C+1 mol D+l mol B
③3 mol C+2 mol D、1.6 mol A+0.8 mol B+0.6 mol C
(3)某溫度下,向容器中加入3 mol C和0.8 mol D,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的濃度仍為1.2 mol/L,則容器的容積V應(yīng)大于________L,小于________L.
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