(5分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度

(5分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度

题型:不详难度:来源:
(5分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t(℃)
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数K =                                 
(2)该反应为           反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO) =" 0.01" mol/L, c(H2O) =" 0.03" mol/L, c(CO2) =" 0.01" mol/L,c(H2) =" 0.05" mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率      __ _(填“大”、“小”或“不能确定”)。
(4) 830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为        _____,H2的转化率为        ________
答案
(1) K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)    (2)吸热    (3)小    (4) 1/3, 2/3
解析

试题分析:(1)化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值。故该反应的化学平衡常数为K =c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)
(2)随着温度的升高,平衡常数越来越大,说明反应向正反应方向进行,故改反应为吸热反应。
(3)由投放物的浓度可知,相当于多投了H2,故反应向正反应方向进行,H2O的消耗速率比生成速率小。
(4)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
始态  2     1           0     0
反应  a     a           a     a
终态 2-a    1-a         a     a
830℃时的平衡常数K=1.0,故得K=a.a/(2-a)(1-a)=1 即a=2/3,故平衡后CO2的转化率为
(2/3)÷2=1/3,H2的转化率为(2/3)÷2=2/3
点评:此题考核了平衡常数的定义及算法,学生只要理解了平衡常数,就能较好的做此类题,难度不大。
举一反三
对于可逆反应mA(g)十nB(g)pC(g)十qD(g),若其它条件都不变,只是在反应前是否加入催化剂,可得到如下两种v-t图象。下列判断正确的是(  )
A.b1>b2 t1>t2B.b1<b2t1<t2
C.两图中阴影部分面积相等D.图II中阴影部分面积更大

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炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得。现将焦炭和CO2放入体积为2L的密闭容器中,高温下进行下列反应:。右图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化关系图。下列说法正确的是(  )
A.0~1min,v(CO)=1mol/(L·min);1~3min时,
B.当溶器内的压强不变时,反应一定达到平衡状态且
C.3min时温度由T1升高到T2,则可以判断Q>0
D.5min时再充入一定量的CO,n(CO)、n(CO2)的变化可分别由a、b曲线表示

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一定条件下,当一个可逆反应进行到正反应速率与逆反应速率相等的时候,就达到了“化学平衡”。对于化学平衡的下列说法中正确的是
①化学反应达到化学平衡时,反应物与生成物的浓度(或含量)保持不变;
②化学反应达到化学平衡时,整个反应处于停滞状态;
③当影响化学平衡的外界条件发生改变时,化学平衡状态一定会被破坏。
A.只有①B.只有①②C.只有①③D.①②③

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有一处于平衡状态的反应:A(g)+3D(g)2E(g);ΔH<0。为了使平衡向生成E的方向移动,最适宜的条件是①高温;②低温;③高压;④低压;⑤加催化剂;⑥除去E。
A.①、③和⑥B.②、③和⑥C.①、④和⑥D.②、③、⑤和⑥

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(13分)碳及其化合物有广泛的用途。
(1)写出用碳棒作电极电解饱和食盐水的离子方程式:                  
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g)      CO(g)+H2(g)  
ΔH=" +131.3" kJ•mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是  
A.升高温度  B.增加碳的用量C.加入催化剂D.用CO吸收剂除去CO
(3)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)      CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所
需时间/min
H2O
CO
H2
CO
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
(4)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH=-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。

请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为                              ,判断依据是                                                                
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
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