在密闭容器中进行反应①Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一反应②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2="b"
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在密闭容器中进行反应①Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1=akJ·mol一 反应②2CO(g)+02(g) 2C02(g) △H2="b" kJ·mol- 反应③2Fe(s)+02(g) 2FeO(s)△H3 (1) △H3= (用含a、b的代数式表示)。 (2)反应①的化学平衡常数表达式K= ,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2 L密闭容器中进行反应①,Fe和C02的起始量均为2.0 mol,达到平衡时CO2的转化率为 ,CO的平衡浓度为 。 (3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍,则a 0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其他条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。 A.缩小反应器体积 B.再通入CO2 c.升高温度 D.使用合适的催化剂 (4)下列图像符合反应①的是 (填序号)(图中V是速率、φ为混合物中CO含量,T为温度)。
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答案
(1)(2a+b)kJ•mol‾1 (2)c(CO)/c(CO2) 50% 0.5mol•L‾1 (3) > BC (4)C |
解析
试题分析:(1)根据盖斯定律,∆H3=2∆H1+∆H2=(2a+b)kJ•mol‾1 (2)反应①中Fe和FeO为固体,不计入平衡常数表达式,所以反应①的化学平衡常数表达式K= c(CO)/c(CO2);设CO2的转化浓度为X,则Fe(s)+C02(g) FeO(s)+CO(g) 起始浓度(mol•L‾1) 1 0 转化浓度(mol•L‾1) x x 平衡浓度(mol•L‾1) 1—x x 根据平衡常数,x÷(1—x)=1.0,解得x=0.5mol•L‾1,CO的平衡浓度为0.5mol•L‾1;则CO2的转化率为0.5mol•L‾1 ÷0.5mol•L‾1×100%=50%。 (3)升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍,平衡向正反应方向移动,为吸热反应,所以a > 0;A、因为该反应气体的系数不变,缩小反应器体积,平衡不移动,CO的物质的量不变,错误;B、再通入CO2,反应物浓度增大,加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,正确;C、升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,CO的物质的量增加,正确;D、使用合适的催化剂只能加快反应速率,CO的物质的量不变,错误。 (4)A、根据该图像可知升高温度,平衡向逆反应方向移动移动,与反应①不符合;B、平衡后再升高温度,CO的含量减小,平衡向逆反应方向移动移动,与反应①不符合;C、T1反应速率快,说明T1 > T2,T1时CO的平衡浓度大,说明温度升高,平衡向正反应方向移动,与反应不符合。 |
举一反三
(17分)某反应A(g)+B(g)C(g)在任一时刻的正、逆反应速率可用υ正、υ逆表示:
υ正=k1·c(A)·c(B),υ逆=k2·c(C),其中k1、k2在一定温度下为常数,c(A)、c(B)、c(C)分别代表某时刻三种物质的物质的量浓度。 (1)上述反应达到平衡时,请用题干中的符号分别表示三种物质的浓度关系为 , 平衡常数K=_ __。 (2)在300 K时,开始反应的A、B浓度均为0.1 mol/L,达到平衡时B的转化率为50%,则k1、k2之间的关系是__________________。 (3)升高温度,k1的变化是 ,k2的变化是_________(填“增大”、“减小”或“不变”);此时若k1/k2增大,则说明正反应是___________(填“吸”或“放”)热反应。 (4) CO2可与H2合成绿色燃料甲醇。300oC时,在两个容积均为2L的密闭容器中,当c(CO2)=1.00 mol·L-1、c(H2)=1.60 mol·L-1时,分别选择催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ开始反应,t0时达到平衡状态M1、M2。若υ逆(M1)<υ正(M2)。且达M1时,CO2的转化率为20%,请画出两个状态的浓度商(Qc)-时间(t)的关系图像,并标明相关数据。 = (5)实验室可利用甲醇、空气、铜(或氧化铜)制备甲醛。关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表: 下图是某同学设计的实验装置,已知A处放入甲醇,C处收集到甲醛,若D处的气球在反应临近结束时使用,则B处应放入______(填化学式),请回答A、B、C三处采取控温的方式分别为A_____、B 、C ,(从下列选项中选择) a.热水浴加热 b.冰水浴冷却 c.酒精灯加热 d.酒精喷灯灼烧 e.常温即可 实验临近结束时,挤压D处气球使空气进入装置,该操作的目的是____________________。 |
对于反应A (g)+ 3B(g) =" 2C(g)" + 2D(g),下列数据表示反应进行得最快的是( ) A.v(A)=0.7mol/(L·s) B.v (B) =1.8mol/(L · s) C.v (C)=1mol/(L·s) D.v (D) =1.6mol/(L·min) |
在可逆反应2A(g)+3B(g)xC(g)+D(g)中,已知:反应开始加入的物质只有A、B;起始浓度A为5 mol·L-1,B为3 mol·L-1,前2 min C的平均反应速率为0.5 mol·L-1·min-1。2 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1。(设反应前后溶液体积不变)则关于此反应的下列说法中正确的是( ) A.2 min末时A和B的浓度之比为2∶3 B.x=1 C.2 min末时B的转化率为50﹪ D.2 min时A的消耗浓度为4mol·L-1 |
四位同学同时进行反应:A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)的速率测定实验,分别测得反应速率如下:①v(A)=0.15mol/(L.s) ②v(B)="0.6mol/(L.s)" ③v(C)="0.4mol/(L.s)" ④v(D)= 0.45mol/(L-s)。其中,反应进行得最快的是( ) A.① B.② C.③ D.④ |
反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在 5L密闭容器中进行,30秒后,NO的物质的量增加了0.3 mol,则此反应的平均速率v(x)(表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率)为 A.v (O2)=" 0.0l" mol·L-1·s-1 B.v (NO)="0.002" mol·L-1·min-1 C.v (H2O)="0.003" mol·L-1·s-1 Dv (NH3)="0.001" mol·L-1·s-1 |
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