在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:t℃100011
题型:不详难度:来源:
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃
| 1000
| 1150
| 1300
| K
| 64.0
| 50.7
| 42.9
| 请回答下列问题: (1)该反应的化学平衡常数表达式K= 。 (2)该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选项,多选不得分)。 a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变 c.υ正(CO)=υ逆(CO2) d.c(CO2)=c(CO) (4)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率 υ(CO)= ,CO的平衡转化率为: 。 |
答案
(1)k=c(CO2)3/c(CO)3;(2)放热反应 (3)b、c (4)0.006 mol•L-1•min-1 60% |
解析
试题分析:(1)可逆反应Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)的化学平衡常数表达式k=c(CO2)3/c(CO)3;(2)由表中数据可知,温度越高化学平衡常数越小,升高温度平衡向逆反应移动,正反应是放热反应;(3)a.无论反应是否达到平衡,该反应的压强均不变 ,故不能说明到达平衡状态,故a错误; b.反应达到平衡状态时,各物质的浓度不变,混合气体中c(CO)不变说明到达平衡状态,故b正确; c.v (H2)正="v" (H2O)逆不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比,说明到达平衡状态,故c正确;d.反应始终按CO与CO2物质的量之比为1:1进行,c(H2)=c(CO)不能说明到达平衡,故d错误;令平衡时CO的物质的量变化为nmol,则: Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2 Fe(s)+3CO2(g) 开始(mol):1 1 变化(mol):n 1+n 平衡(mol):1-n 1+n 所以[(1+n)/V]/[(1−n )V]=4,解得n=0.6,所以n(CO2)="0.6mol/10L/10min=0.006" mol•L-1•min-1,CO的平衡转化率为0.6mol 1mol×100%=60%。 |
举一反三
在水溶液中,重铬酸钾K2Cr2O7存在以下平衡:,下列说法正确的是A.向该溶液中加入过量浓NaOH溶液后,溶液呈橙红色 | B.该反应不是氧化还原反应 | C.向该溶液中滴加适量的浓硫酸,平衡向逆反应方向移动,再次达到平衡后,氢离子浓度比原溶液大 | D.该反应的平衡常数表达式是 |
|
在一定条件下,在一容积可变的密闭容器中,将SO2和O2混合发生反应: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-92.3KJ/mol,反应过程中,SO2、O2、SO3的物质的量(mol)的变化如下表(0~4min时,容器气体压强为0.1MPa):
时间min
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| n(SO2)
| 2.00
| 1.92
| 1.84
| 1.76
| 1.76
| 1.64
| 1.52
| 1.40
| 1.40
| 1.40
| n(O2)
| 1.00
| 0.96
| 0.92
| 0.88
| 0.88
| 0.82
| 0.76
| 0.70
| 0.70
| 0.70
| n(SO3)
| 0
| 0.08
| 0.16
| 0.24
| 0.24
| 0.36
| 0.48
| 0.60
| 0.60
| 0.60
| 回答下列问题: (1)___________________________时段,反应处于平衡状态。 (2)第5min时,从同时提高速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是_____________;平衡向____________方向移动。(填“正”、“逆”或“不”) (3)其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图a。,Fe2O3和NiO作催化剂均能使S02的转化率达到最高,不考虑价格因素,选择Fe2O3的 主要优点是_____________。
(4)科研小组在3800C Fe2O3作催化剂时,研究了不同投料比n(O2):n(SO2)对S02转化率的影响,结果如图b。请在答题卡坐标图中画出n(O2):n(SO2)=1:2时,SO2转化率的预期变化曲线。 |
对于密闭容器中进行的反应:P(g)+ Q(g)R(g)+ S(g)下列说法可以充分说明这一反应已经达到化学平衡状态的是( )A.P、Q、R、S的浓度相等 | B.P、Q、R、S在密闭容器中共存 | C.P、Q、R、S的浓度不再变化 | D.用P的浓度表示的化学反应速率与用Q的浓度表示的化学反应速率相等。 |
|
常温常压下,在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里,分别充有二氧化氮和空气,现分别进行下列两实验:(N2O42NO2 ΔH>0)
(a)将两容器置于沸水中加热(b)在活塞上都加2 kg的砝码 (b)在以上两情况下,甲和乙容器的体积大小的比较,正确的是( )A.(a)甲>乙,(b)甲>乙 | B.(a)甲>乙,(b)甲=乙 | C.(a)甲<乙,(b)甲>乙 | D.(a)甲>乙,(b)甲<乙 |
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人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力.CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2 O2+HbCO,37℃时,该反应的平衡常数K=220。若HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损.据此下列结论错误的是( )
A.CO与HbO2反应的平衡常数K= | B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少 | C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损 | D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动 |
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