(1)已知工业上生产H2的过程中有如下反应: CO (g) + H2O (g)CO2(g) + H2 (g)在一定条件下的密闭容器中,该反应达到化学平衡状态。请
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(1)已知工业上生产H2的过程中有如下反应: CO (g) + H2O (g)CO2(g) + H2 (g)在一定条件下的密闭容器中,该反应达到化学平衡状态。请回答: ①恒容增大H2O (g)的物质的量,则CO的转化率 (填“增大”或“减小”)。 ②若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动,则正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 ③在某温度时,该反应10 min达到平衡,且有如下数据:
浓度 物质
| CO
| H2O
| CO2
| H2
| 起始浓度/(mol·L-1)
| 2.0
| x
| 0
| 0
| 平衡浓度/(mol·L-1)
| 0.4
| 6.4
| 1.6
| 1.6
| 则上表中x=________________,该温度下平衡常数K的数值是____________。 (2)某化学实验小组的同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设计出下图装置,通过电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为 。 ②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”、“D”)_______导出。 ③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因 ____________________________________。 |
答案
(1)①增大 ②吸热 ③8.0 1 (2)①4OH--4e-=O2+2H2O (3分) ②D ③ 阴极氢离子放电,促进水的电离,氢氧根离子浓度增大(其它各2分) |
解析
试题分析:本题考查化学反应的限度、化学平衡及电解原理的应用。(1)①恒容增大H2O (g)的物质的量,H2O (g)的浓度增大,平衡正向移动,则CO的转化率增大;②若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动,结合温度对化学平衡的影响规律:升温平衡向吸热方向移动,则正反应是吸热反应;③分析表中数据可知,CO的浓度变化为1.6 mol·L-1,结合反应方程式知,H2O的浓度变化也为1.6 mol·L-1,H2O的起始浓度为8.0 mol·L-1,x=8.0;将表中各物质的平衡浓度代入该反应的平衡常数表达式K=c(H2)c(CO2)/c(CO)c(H2O)计算得K=1;(2)电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾,①根据题给装置图分析,左侧电极与外加电源的正极相连,作电解池的阳极,电极反应式为4OH--4e-=O2+2H2O;②右侧电极与外加电源的负极相连,作电解池的阴极,电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑,该极区产生氢氧根,制得的氢氧化钾溶液从出口D导出;③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,原因是阴极氢离子放电,促进水的电离,氢氧根离子浓度增大 |
举一反三
500℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1molNO2存在如下平衡2NO2(g)N2O4(g) ,平衡后,向容器内再充入1molNO2,下列说法正确的 A.平衡向正反应方向移动 | B.平衡常数K增大 | C.NO2的转化率变小 | D.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅 |
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下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是A.向H2S水溶液中加入NaOH固体有利于S2-增多 | B.鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3 | C.高压对合成氨有利 | D.500 ℃左右比室温更有利于氨的合成 |
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某同学用以下实验用品设计验证碘化钾与氯化铁反应的限度:0.1mol·L–1KI溶液、0.1mol·L–1FeCl3溶液、CCl4、淀粉溶液、KSCN溶液、试管、胶头滴管等。该同学设计的实验方案如图:
根据以上实验方案判断下列说法不正确的是A.试剂a是0.1mol·L–1KI溶液 | B.试剂d是KSCN溶液 | C.说明该反应已经发生的理由是③的下层呈紫色 | D.说明该反应是有限度的实验现象是④的上层溶液出现血红色 |
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将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是()A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应 | B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅 | C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍 | D.恒温恒容时,充入少量惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅 |
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甲醇汽油是由10%一25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料,可达到国标汽油的性能和指标。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。 Ⅰ、工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(g) △H="a" kJ/mol, 下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度/0C
| 250
| 310
| 350
| K
| 2.041
| 0.250
| 0.012
| (1)由表中数据判断△H a 0(填“>”、“=”或“<”)。 (2)某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)="0.5" mol·L-1,则此时的温度为 0C。 (3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
浓度mol/L 时间/min
| c(CO)
| c(H2)
| c(CH3OH)
| 0
| 0.8
| 1.6
| 0
| 2
| 0.6
| 1.2
| 0.2
| 4
| 0.3
| 0.6
| 0.5
| 6
| 0.3
| 0.6
| 0.5
| ①反应从2 min到4 min之间,H2的反应速率为 。 ②反应达到平衡时CO的转化率为 。 ③反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是 (填序号)。 A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加H2的浓度 (4)向容积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中均充入1 molCO和2 mol H2,发生反应CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(g)△H="a" kJ/mol。恒温恒容下反应相同时间后,分别测得体系中CO的百分含量分别为w1和w2;已知T1<T2,则 w1 w2(填序号)。 A.大于 B.小于 C.等于 D.以上都有可能 Ⅱ、甲醇在化学电源方面也有着重要应用。写出以甲醇为燃料,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池中负极的电极反应式: 。 |
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