在一體積為10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃時發(fā)生如下反應:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0。
(1)CO和H2O濃度變化如圖,則在該溫度下,該反應的平衡常數(shù)K= 。
0~4 min的平均反應速率v(CO)= mol·L-1·min-1。若降低溫度,該反應的K值將 ,該反應的化學反應速率將 (填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)在相同容器中發(fā)生上述反應,當溫度高于850℃時,容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下表。
時間(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 |
|
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
|
①表中3 min~4 min之間反應處于 狀態(tài);cl數(shù)值 0.08 mol·L-1(填大于、小于或等于)。
②反應在4 min~5 min之間,平衡向逆方向移動,可能的原因是
a.增加水蒸氣 b.降低溫度 c.使用催化劑 d.增加氫氣濃度
(3)在相同溫度下(850℃),若起始時c(CO)=1mol·L-1,C(H2O)=2mol·L-1,反應進行一段時間后,測得H2的濃度為0.5 mol·L-1,則此時該反應是否達到平衡狀態(tài) (填“是”與“否”),此時v(正) v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),你判斷的依據(jù)是 。
(1)1 0.03 增大 減小
(2)①平衡 大于 ②d
(3)否 大于
因為<K,反應向右進行。
【解析】
試題分析:(1)由圖可以知道CO和H2O濃度在達到平衡時的濃度分別為0.08 mol/L、0.18mol/L,反應生成的CO2、H2都為0.12mol/L,則在該溫度下,該反應的平衡常數(shù)K=0.12×0.12/(0.08×0.18)=1;0~4min的平均反應速率v(CO)=(0.20-0.08)/4=0.03mol·L-1·min-1,△H<0,說明該反應為放熱反應,所以降低溫度,該反應的K值將增大,溫度降低,化學反應速率減。
(2)因為3min~4min各物質(zhì)的濃度相等,所以3min~4min之間反應處于平衡狀態(tài),c 1數(shù)值大于0.08 mol·L-1,因為前兩分鐘的CO化學反應速率為(0.200-0.138)/2=0.031mol·L-1·min-1,根據(jù)一個反應濃度減少,化學反應速率也減少,若c 1數(shù)值的數(shù)值為0.08 mol·L-1,則其在2-3min的平均化學速率為(0.138-0.08)/1=0.058mol·L-1·min-1,這種情況是不可能發(fā)生的,所以c 1數(shù)值大于0.08 mol·L-1;
②反應在4min~5min間,平衡向逆方向移動,可能的原因是為增加氫氣濃度,因為產(chǎn)物的濃度均增大,而反應物之一的CO的濃度減少,所以增加氫氣濃度,故本題的答案選擇d;
(3)在相同溫度下(850℃),平衡常數(shù)為1,因為=<K=1,所以該反應未達到化學平衡,此時v(正)>v(逆),反應向右進行。
考點:化學平衡,化學平衡常數(shù)的計算
科目:高中化學 來源:2015屆江蘇省揚州市高二上學期期末考試化學試卷(必修)(解析版) 題型:選擇題
下列離子組能大量共存的是
A.Cu2+、Na+、OH- B.H+、Cl-、CH3COO-
C.Fe3+、H+、NO3- D.K+、Ca2+、CO32-
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科目:高中化學 來源:2015屆山東省濟寧市高二3月質(zhì)檢化學試卷(解析版) 題型:選擇題
已知丁基共有四種.不必試寫,立即可斷定分子式為C5H10O的醛應有
A.3種 B.4種 C.5種 D.6種
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科目:高中化學 來源:2015屆山東省威海市高二上學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
對pH值相同的鹽酸和醋酸兩種溶液的說法正確的是
A.中和堿的能力相同 B.鹽酸和醋酸的物質(zhì)的量濃度相同
C.OH-的物質(zhì)的量濃度相同 D.H+的物質(zhì)的量濃度不同
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科目:高中化學 來源:2015屆天津市紅橋區(qū)高二上學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
把Ca(OH)2固體放入一定量的蒸餾水中,一定溫度下達到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq) 當向懸濁液中加少量生石灰后,若溫度保持不變,下列判斷正確的是
A.溶液中Ca2+數(shù)目不變 B.溶液中c(Ca2+)增大
C.溶液pH值不變 D.溶液pH值增大
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科目:高中化學 來源:2015屆天津市紅橋區(qū)高二上學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
已知:2Zn(s)+O2(g)=2ZnO(s) △H=-701.0 kJ?mol-1
2Hg(I)+O2(g)=2HgO(s) △H=-181.6 kJ?mol-1
則反應Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(I)的△H為
A.-519.4kJ?mol-1 B.+259.7 kJ?mol-1 C.-259.7 kJ?mol-1 D.+519.4 kJ?mol-1
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科目:高中化學 來源:2015屆天津市和平區(qū)高二上學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:填空題
T℃時,A氣體與B氣體反應生成C氣體,反應過程中A、 B、C濃度變化如圖(I)所示,若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時,B的體積分數(shù)與時間的關(guān)系如圖(II)所示。
根據(jù)以上條件,回答下列問題:
(1)A與B反應生成C的化學方程式為_________________________________________,
正反應為_________________________(填“放熱”或“吸熱”)反應。
(2)t1min后,改變下列某—條件,能使平衡向逆反應方向移動的有___________(填字母編號)。
A.保持其他條件不變,增大壓強
B.保持容器總體積不變,通入少量稀有氣體
C.保持其他條件不變,升高溫度
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科目:高中化學 來源:2015屆天津市五區(qū)縣高二上學期期末考試化學試卷(解析版) 題型:填空題
導致空氣污染的主要原因來自于化石燃料燃燒、硫酸工業(yè)和汽車尾氣的排放;致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大氣中。利用化學反應原理研究治理環(huán)境污染的方法是當前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一。
(1)反應是硫酸工業(yè)中的重要反應;提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率有利于減少尾氣排放:已知該反應是放熱反應;當該反應處于平衡狀態(tài)時,為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率:下列可采用的措施是
A.加入V2O5作催化劑 B.通入過量空氣 C.高溫 D.增大壓強
(2)一定條件下,向2L密閉容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反應達到平衡時,測得SO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則該可逆反應的平衡常數(shù)K=_________;用O2的濃度變化表示從O-2min內(nèi)該反應的平均速率v=_________;恒溫下,若向容器中再加入2molSO2(g),則重新達到平衡時SO2的總轉(zhuǎn)化率____________50%(填“>”、“<”、“=”)
(3)能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是
A. B.容器內(nèi)壓強保持不變.
C. D.容器內(nèi)物質(zhì)的密度保持不變.
(4)在催化劑作用下用CH4將氮氧化物還原為N2可以消除氮氧化物帶來的污染, 請寫出CH4與NO反應的化學方程式:_________;溫度為T1時在密閉容器中研究CH4催化還原氮氧化物的反應,反應過程中產(chǎn)物N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示,請在圖中補畫出溫度為T2(T2>T1)時,n(N2)的變化曲線(已知該反應是放熱反應)。
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