(14分)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下: FeO(固)+CO(气) Fe(固)+CO2(气) △H﹤0。已知1100℃时,K=0.263。化学平衡常数只与
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(14分)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下: FeO(固)+CO(气) Fe(固)+CO2(气) △H﹤0。已知1100℃时,K=0.263。化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的变化而变化。 (1)其平衡常数可表示为K=_______ ,若温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K值_____(本小题空格填写:增大、减小或不变) (2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)="0.025" mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下该反应是否处于化学平衡状态_______ (选填“是”或“否”),此时化学反应速率是 υ正___υ逆(选填大于、小于或等于)其原因是___________。 (3)若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡_______ A. 一定向正反应方向移动 B. 一定向逆反应方向移动 C. 一定不移动 D. 不一定移动 (4)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施( ) A. 减少Fe B. 增加FeO C. 移出部分CO2 D. 提高反应的温度 E. 减小容器的体积 F. 加入合适的催化剂 |
答案
(14分,每空2分)(1)K=c(CO2)/c(CO) ;减小 (2) 否 大于 C(CO2)/C(CO)﹤0.263。(3)D (4)C |
解析
(1)平衡常数是在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以K=c(CO2)/c(CO) ;正反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。 (2)当c(CO2)="0.025" mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1是K=0.025÷0.1=0.25<0.263,所以反应还没有达到平衡状态。 (3)保持容器容积不变,使容器内压强增大,但物质的浓度不一定变化,所以平衡不一定发生移动,答案选D。 (4)铁、FeO都是是固体,不能影响平衡状态;移出部分CO2 ,即降低生成物的浓度,平衡向正反应方向进行,转化率增大;升高温度,平衡向逆反应方向移动,转化率降低;反应前后条件不变,减小容器的体积,平衡不移动;催化剂不能改变平衡状态,所以正确的答案选C。 |
举一反三
(8分)在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8 mol 的H2和0.6 mol 的I2 ;在一定的条件下发生如下反应:H2(g) + I2(g) 2HI(g) ΔH﹤ 0。反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
(1)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率V(HI)为___________。(精确到小数点后第3位) (2)反应达到平衡后,第8分钟时,若升高温度, HI浓度的变化正确的是___________(用图2中a~c的编号回答)。 (3)反应达到平衡后,第8分钟时,若加入I2, 则H2浓度的变化正确的是___________(用图2中d~f的编号回答)。 (4)反应达到平衡后,第8分钟时,若把容器的容积扩大一倍,请在图中画出从第8分钟开始向后HI浓度的变化情况。 |
已知2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H<0 ,温度一定,体积为3L的密闭容器中,投入2 mol SO2和1 molO2, 2min反应达平衡时,容器中有1.2 mol SO3,放出热量117.6 kJ,试计算: (1)写出该反应的热化学方程式。 (2)该反应中SO2的转化率是多少? (3)其他条件相同,若起始时改为充入2 mol SO3,,计算达平衡后SO3的质量分数为多少? |
在一定温度体积不变的容器中,对可逆反应的下列叙述中不能说明反应已达到平衡的是( ) A C生成的速率与C分解的速率相等 B单位时间内生成amolA,同时生成3amolC C容器内各气体的百分含量不再变化 D混合气体的平均相对分子质量不再变化 |
将4mol A和2mol B放入2 L密闭容器中发生反应2A(g) + B(g)2C(g) ΔH<0。 4 s后反应达到平衡状态,此时测得C的浓度为0.6 mol/L。下列说法正确的是 A.达到平衡状态后,若温度不变,缩小容器的体积,则A的转化率增大,平衡常数增大 B.当c(A)︰c(B)︰c(C)=2︰1︰2时,该反应即达到平衡状态 C.达到平衡状态后,若只升高温度,则C的物质的量浓度增大 D.4 s内,υ(B)=0.075 mol/(L ·s) |
(共10分)甲醇合成反应及其能量变化如图所示:
(1)写出合成甲醇的热化学方程式________________________________。 实验室在1 L的密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中,分别恒温在300 ℃和500 ℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
时间浓度(mol/L)温度
| 10 min
| 20 min
| 30 min
| 40 min
| 50 min
| 60 min
| 300 ℃
| 0.40
| 0.60
| 0.75
| 0.84
| 0.90
| 0.90
| 500 ℃
| 0.60
| 0.75
| 0.78
| 0.80
| 0.80
| 0.80
| (2)在300 ℃反应开始10 min内,H2的平均反应速率为v(H2)=________。 (3)在500 ℃达到平衡时,平衡常数K=________。 (4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.2 mol CO和2.0 mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半。计算该条件下H2的转化率为________。 (5)铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点,已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇。该反应中a的大小对反应热ΔH有无影响,___________________________。 |
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