水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸气通过炽热的碳制得:C (s)+H2O(g)CO (g)+H2 (g) ΔH="+131" kJ·mo

水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸气通过炽热的碳制得:C (s)+H2O(g)CO (g)+H2 (g) ΔH="+131" kJ·mo

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水煤气是一种高效气体燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸气通过炽热的碳制得:C (s)+H2O(g)CO (g)+H2 (g) ΔH="+131" kJ·mol-1
(1)T温度下,四个容器中均进行着上述反应,各容器中碳足量,其他物质的物质的量浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。
容器
编号
c(H2O)
/mol·L-1
c(CO)
/mol·L-1
c(H2)
/mol·L-1
v、v比较

0.06
0.60
0.10
v=v

0.06
0.50
0.40


0.12
0.40
0.80
v<v

0.12
0.30

v=v
 
           ,②                           。 
在T温度下该反应的化学平衡常数为     。 
(2)另有一个容积可变的密闭容器。恒温恒压下,向其中加入1.0 mol碳和1.0 mol水蒸气 (H2O),发生上述反应,达到平衡时,容器的体积变为原来的1.25 倍。平衡时水蒸气的转化率为    ;向该容器中补充a mol 碳,水蒸气的转化率将     (填 “增大”、“减小”或“不变”)。 
(3)在一定条件下用水煤气能合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH>0,给合成甲醇反应体系中通入少量CO则平衡    移动,减小压强则平衡    移动,降低温度则平衡        移动(填“向左”、“向右”或“不”)。 
答案
(1)①v<v ②0.40 1.00
(2)25% 不变 (3)向右 向左 向左
解析
(1)根据Ⅰ可知,K==1.00,Ⅱ中Q==>K,所以反应向逆反应方向移动,即正反应速率小于逆反应速率。在Ⅳ中反应处于平衡状态,设c(H2)="a" mol·L-1,则=1.00,解得a=0.40。
(2)     C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
起始量(mol)     1.0
转化量(mol)     x         x    x
平衡量(mol)     1.0-x      x          x
所以有1.0-x+x+x=1.25×1.0
解得x=0.25
所以转化率是×100%=25%
碳是固体,所以增加碳的质量,平衡不移动,水蒸气的转化率不变。
(3)增加CO的浓度,平衡向正反应方向移动。因为反应是体积减小的、吸热的可逆反应,所以降低压强或降低温度平衡都向逆反应方向移动。
举一反三
在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0;平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.p1<p2,纵坐标指A的质量分数
B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数
C.p1<p2,纵坐标指A的转化率
D.p1<p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量

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一定温度下2 L的恒容容器甲中,加入2 mol碳和2 mol CO2发生如下反应: C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0,测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。

(1)该反应的ΔS  0(填“>”、“<”或“=”)。在    (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。 
(2)列式并计算上述温度下此反应的平衡常数           (结果保留一位小数)。 
(3)向上述平衡体系中再通入CO2,则CO2的转化率    (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。 
(4)相同温度下,2 L的恒容容器乙中加入4 mol碳和4 mol CO2,达到平衡。请在图中画出乙容器中CO2的物质的量随时间t变化关系的预期结果示意图。(注明平衡时CO2的物质的量)
(5)相同温度下,2 L的恒容容器丙中加入4 mol碳、4 mol CO2和4 mol CO。开始反应时v     v(填“>”、“<”或“=”)。 
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在容积一定的密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g) △H>O,其他条件不变,只有温度改变时,某量随温度变化的关系如图所示。则下列说法正确的是
A.P1>P2,纵坐标可表示A的质量分数
B.P1 <P2,纵坐标可表示C的质量贫数
C.P1>P2,纵坐标可表示混合气体的平均摩尔质量
D.P1<P2,纵坐标可表示A的转化率

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开发新能源和三废处理都是可持续发展的重要方面。
(1)由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产。如采取以CO和H2为原料合成乙醇,化学反应方程式:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g);若密闭容器中充有10 mol CO与20mol H2,在催化剂作用下反应生成乙醇:CO的转化率(α)与温度、压强的关系如下图所示。

①若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态,此时在A点时容器的体积为10L,则该温度下的平衡常数:K=       
②若A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间tA    tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
③工业上还可以采取以CO2和H2为原料合成乙醇,并且更被化学工作者推崇,但是在相同条件下,由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常数。请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是:                                    
(2)目前工业上也可以用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如右图所示(实线)。

①请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线。
②仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是           ,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是       
(3)Hg是水体污染的重金属元素之一。水溶液中二价汞的主要存在形态与Clˉ、OHˉ的浓度关系如右图所示[图中的物质或粒子只有Hg(OH)2为难溶物;pCl=-1gc(Clˉ)]

①下列说法中正确的是     
A.为了防止Hg2水解,配制Hg(NO3)2溶液时应将Hg(NO3)2固体溶于浓硝酸后再稀释
B.当c(C1ˉ) =10ˉ1 mol·Lˉ1时,汞元素一定全部以HgCl42ˉ形式存在
C.HgCl2是一种弱电解质,其电离方程式是:HgCl2=HgCl + C1ˉ
D.当溶液pH保持在4,pCl由2改变至6时,可使HgCl2转化为Hg(OH)2
②HgCl2又称“升汞”,熔点549K,加热能升华,其晶体是     (填晶体类型)。
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如下图所示,隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动,M、N两个容器中均发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH=-192 kJ·mol-1。向M、N中,分别通入x mol A和y mol B的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变。下列说法正确的是(  )
A.若平衡时A气体在两容器中的体积分数相等,则x一定等于y
B.若x∶y=1∶2,则平衡时,M中的转化率:A>B
C.若x∶y=1∶3,当M中放出热量172.8 kJ时,A的转化率为90%
D.若x=1.2,y=1,N中达到平衡时体积为2 L,含有C 0.4 mol,再通入0.36 mol A时,v<v

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