高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+ CO (g) Fe(s)+ CO2(g) △H>0(1)此反应的平衡常数表达式为:K=
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高炉炼铁中发生的基本反应之一如下: FeO(s)+ CO (g) Fe(s)+ CO2(g) △H>0 (1)此反应的平衡常数表达式为:K= (2)温度升高,达到新的平衡后,高炉内CO2与CO的体积比 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)已知1100℃时,K= 0.263。某时刻测得高炉中c(CO2)=" 0.025" mol·L-1,c(CO)=" 0.1" mol·L-1,在这种情况下,该反应 (填“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”或“处于化学平衡状态”)。 (4)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8KJ,已知氢气中H-H键能为436 kJ/mol,氧气分子中 O=O键能为498 kJ/mol,则水分子中O-H键的键能为 kJ/mol 。若1 g水蒸气转化成液态水时放热2.5 kJ,则反应H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(l)的 △H= kJ/mol |
答案
(1) c(CO2)/c(CO) (2)增大 (3) 向正反应方向进行 (4))463.4 -286.8 |
解析
试题分析:(1)FeO(s)+ CO (g) Fe(s)+ CO2(g) 的反应的平衡常数表达式为:K=c(CO2)/c(CO) ,(固体物质不必写进平衡常数表达式);(2)△H>0,所以温度升高,平衡向右移动,即平衡常数K增大,所以CO2与CO的体积比增大;(3)温度不变,K不变,所以 c(CO2)/c(CO) =0.025/0.1=0.25<0.263,所以该反应向正反应方向进行; (4)241.8=2×O-H键的键能-(436+0.5×498 ),所以O-H键的键能为463.4 kJ/mol,1 g水蒸气转化成液态水时放热2.5 kJ,即1mol水蒸气转化成液态水时放热45 kJ,所以 H2(g) + 1/2O2(g) == H2O(l)的△H=-(241.8+45)kJ/mol=-286.8kJ/mol。 点评:本题综合考查了化学平衡,热化学方程式的相关知识,考查比较全面,是高考考查的热点,该题难度适中。 |
举一反三
已知A(g)+B(g) C(g) +D(g) 反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是_______反应(填“吸热”、“放热”)。当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”), (2)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E的变化是_________,(填“增大”、“减小”或“不变”) E的大小对该反应的反应热有无影响? 。 |
(1)在一定温度下,向一个容积不变的容器中,通入2molN2和8molH2及固体催化剂,使之反应。已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=-92.2kJ·mol-1。平衡时容器内气体压强为起始时的80%。(写出计算过程) ①平衡时N2的物质的量 , H2的转化率 ②达到平衡时,放出的热量为 。 (2)在一个容积为500 mL的密闭容器中,充入5 mol H2和2 mol CO。在一定温度和一定压强下,发生如下反应:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),经过5 min后达到平衡状态。若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol/L,求:(写出计算过程) ①以H2的浓度变化表示的该反应的速率 ②达平衡时CO的转化率 ③该温度下的K |
下列说法能表示可逆反应N2+3H22NH3处于平衡状态的是A.3mol氢气和1mol氮气恰好完全反应,得到2mol氨气 | B.正反应生成NH3的速率和逆反应生成H2的速率相等 | C.单位时间消耗n mol N2的同时消耗2n mol NH3 | D.N2、H2、NH3的质量分数相等 |
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可逆反应达到平衡状态时的标志是A.混合气体的体积恒定不变 | B.混合气体的颜色不再改变 | C. H2、I2、HI的浓度相等 | D.I2、H2这两种气体在混合气体中的体积分数相等 |
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在一密闭的2 L容器中装有4 mol SO2和2 mol O2,在一定条件下开始反应。2 min末测得容器中有1.6 mol SO2,请计算:(1)2 min末SO3的浓度 ;(2)2 min内SO2的平均反应速率 (3)2 min末SO2与O2的压强的比 。 |
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