煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:温度/℃4005008
题型:不详难度:来源:
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知: CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表: 试回答下列问题 (1)上述正向反应是 反应 (填“放热”或“吸热”) (2)要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动,下列措施不可行的有 A、加入催化剂 B、增大CO的物质的量以提高体系的压强 C、降低温度 D、减小H2的浓度 (3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X,若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数不等于X的有 A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g) B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g) C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g) D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g) (4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y= (5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K= ,T= K(0℃时T=273K) |
答案
(10分)(每空2分)(1)放热(2)ACD(3)BC(4)x(5)1 1073 |
解析
试题分析:(1)由表可知,温度越高,平衡常数越小,反应进行程度越小,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应为放热反应;(2)A.加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,错误;B.增大CO的物质的量以提高体系的压强,CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)反应是气体物质的量不变的反应,增大一氧化碳物质的量平衡正向进行,容器内气体物质的量增大,压强增大,正确;C.反应是放热反应,降温,速率减小平衡正向进行,错误;D.减小氢气浓度,平衡正向进行,但速率减小,错误.(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X;A.采用极限分析法,1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:6mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,不符合;B.采用极限分析法,2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:3mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,符合;C.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.8mol:3.8mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数小于x,符合;D.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol:4mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.不符合. (4)因800℃时反应平衡常数为1. CO(g)+ H2O(g)⇌ H2(g)+ CO2(g), 起始:5(1-x) 5x 0 0 转化:5(1-x)y 5(1-x)y 5(1-x)y 5(1-x)y 平衡:5(1-x)(1-y)5(x-y+xy) 5(1-x)y 5(1-x)y 所以平衡常数k===1,解得y=x;(5)由方程式CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为=284.5kJ/mol,利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比,设CO、H2物质的量为x、y;x+y=10 283x+286y=2845 计算得到x=y=5mol; 利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量, CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g), 起始:10mol 10mol 0 0 转化:5mol 5 mol 5mol 5mol 平衡:5mol 5mol 5mol 5mol 所以常数平衡常数为K==1;图表分析可知温度为800°C,T=273+800=1073K. |
举一反三
在容积均为500 mL的I、Ⅱ、Ⅲ三个密闭容器中分别充入l molN2和2.5 molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下发生反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H<O。实验测得反应均进行到t min时N2的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A.当z,v(H2)=3v(N2)时,可以说明三个容器中的反应达平衡状态 | B.在t min时,一定达化学平衡状态的是Ⅱ和Ⅲ | C.在t min时,一定没有达化学平衡状态的是I | D.三个容器中的反应均达到平衡后,容器I中混合气体的平均相对分子质量最小 |
|
下列原理和定律中,可用于判断化学平衡移动方向的是A.盖斯定律 | B.阿伏加德罗定律 | C.勒夏特列原理 | D.质量守恒定律 |
|
在密闭容中发生下列反应aA(g)cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是A.A的转化率增大 | B.平衡向正反应方向移动 | C.D的体积分数变大 | D.a < c+d |
|
将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下,发生反应: NH4I(气)NH3(气)+HI(气),2HI(气)H2(气)+I2(气) 当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol/L,c(HI)= 4mol/L,则NH3的浓度为A.3.5mol/L | B.4.5mol/L | C.4mol/L | D.5mol/L |
|
氢气既是最理想的能源又是重要的化工原料,用甲烷制氢气是一种廉价的制氢方法。有关的热化学方程式如下:
下列说法不正确的是A.当反应①中v(CH4)正=v(CO)逆时,表明该反应达平衡状态 | B.其他条件不变时,增大体系压强,反应①、②中甲烷的转化率均减小 | C.使用高效催化剂可以加快反应速率,同时提高CH4的转化率 | D.同一容器内同时发生反应①与②时,容器内温度可能保持不变 |
|
最新试题
热门考点