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题目
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试运用所学知识,解决下列问题:
(1)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g)  
魔方格
 H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下表所示:
答案
解析
核心考点
试题【试运用所学知识,解决下列问题:(1)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题.已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)】;主要考察你对化学平衡常数等知识点的理解。[详细]
举一反三
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温度/°C400500800
平衡常数K9.9491
时间/s020406080
n(NO2)/mol0.40n10.26n3n4
n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08
(1)对于反应  CO(g)+H2O(g)  
魔方格
 H2(g)+CO2(g),
开始(mol/L):0.02     0.02                    0     0
变化(mol/L):c        c                       c     c
平衡(mol/L):0.02-c     0.02-c               c     c
所以
c×c
(0.02-c)×(0.02-c)
=9,解得c=0.015
所以CO的转化率为
0.015mol/L
0.02mol/L
×100%=75%.
故答案为:75%.
(2)①由表可知,60s时反应达到化学平衡状态,二氧化氮的物质的量不再变化,所以n3=n4
根据反应方程式计算:
       2NO2


魔方格


N2O4
初始:0.4mol     0
转化:0.16mol     0.08mol
平衡:0.24mol     0.08mol
则平衡时的浓度分别为:c(N2O4)=0.04mol/L,c(NO2)=0.12mol/L,
所以该温度下该反应平衡常数k=
0.04
0.122
=2.8
故答案为:=;  2.8
②根据反应 2NO2


魔方格


N2O4可知,0.4molNO2与0.2molN2O4相当,若在相同情况下最初向该容器充入的是四氧化二氮气体,要达到上述同样的平衡状态,四氧化二氮的起始浓度是
0.2mol
2L
=0.1mol/L.
根据反应 2NO2


魔方格


N2O4可知,NO2的浓度随时间变化为N2O4的浓度变化2倍.从放入N2O4到平衡时需要80s,初始加入的N2O4的物质的量浓度为0.1mol/L,平衡时N2O4的物质的量浓度为0.04mol/L,NO2的物质的量浓度为2×(0.1mol/L-0.04mol/L)=0.12mol/L,图象可取起点、20s、80s等几个点用平滑曲线来连接.
故答案为:
魔方格

(3)甲醇为原料的燃料电池中,燃料甲醇为负极,发生失电子的氧化反应,氧气是正极,发生得电子得还原反应,氢氧化钠为电解质,在碱性环境下,氧气的放电情况为:O2+2H2O+4e-=4OH-
故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-
氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化剂.它是一种无色液体,熔点-54.1℃,沸点69.1℃,遇水生成硫酸和氯化氢.氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯气在活性炭催化剂存在下反应制取:SO2(g)+Cl2(g)
活性炭



 SO2Cl2(l)△H=-97.3kJ/mol
(1)为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率,下列措施合理的是______(用编号填空).
A.缩小容器体积    B.使用催化剂    C.增加SO2浓度    D.升高温度
(2)已知20℃时,AgCl的溶解度为0.00015g,Ag2SO4的溶解度为0.796g.则SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液时,最先产生的沉淀是______.
(3)300℃时,体积为1L的密闭容器中充入16.20g SO2Cl2,达到平衡时容器中含SO2 7.616g,则300℃的合成SO2Cl2反应的平衡常数为______.
(4)将(3)所得的平衡混合气溶于足量的BaCl2溶液中,计算最终生成沉淀的质量(写出计算过程)______.
一定温度下,在一个带有活塞的容积可变的密闭容器中(活塞的一端与大气相通),发生如下反应:X(g)+3Y(g)
 催化剂 
.
 
=2Z(g)△H<0若反应开始时充入2moIX和8molY,达到平衡后,测得平衡时混合气体的总物质的量为8.4mol,X的体积分数为w%.
(1)写出该反应平衡常数的表达式______,并计算平衡时X的转化率______.
(2)若增大压强,该反应的化学反应速率将______,该反应的K值将______ (均填“增大”“减小”或“不变”).
(3)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的X、Y、Z的物质的量,若反应达平衡后,混合气体中x的体积分数仍为w%,那么:
若a=1,c=2,则b=______,在此情况下反应起始时将向______方向进行.
(4)保持上述反应温度不变,若按下列四种配比作为起始物质,达平衡后X的体积分数大于w%的是______.(填序号)
A.4molZ                      B.2.5molX、4.5molY和 1molZ
C.3molX和 6molY             D.1molX和 4molZ.
难挥发性二硫化钽(TaS2)可采用如下装置提纯.将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中.反应如下:TaS2(s)+2I2(g)⇌TaI4(g)+S2(g)下列说法正确的是(  )
A.在不同温度区域,TaI4的量保持不变
B.在提纯过程中,I2的量不断减少
C.在提纯过程中,I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区
D.该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比
魔方格
与甲醇燃料电池相比,乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点,因此被广泛认为是更有前途的燃料电池.图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图.乙池中的两个电极均为石墨电极,乙池中盛有100mL 3.00mol/L的CuSO4溶液.请回答下列问题:
魔方格

(1)N的电极反应式为______.
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属铜6.4g时,甲池中理论上消耗氧气______L(标准状况下).
(3)在此过程中,若乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时(标准状况下),理论上需通入乙醇______ g.
(4)工业上可以利用下列反应制取乙醇:
反应I:2CO2(g)+6H2(g)
 催化剂 
.
 
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 25℃时.K=2.95×1011
反应II:2CO2(g)+4H2(g)
 催化剂 
.
 
CH3CH2OH(g)+H2O(g)25℃时,K=1.7l×1022
①写出反应I的平衡常数表达式K=______,
②条件相同时,反应I与反应II相比,转化程度更大的是______.
③在一定压强下,测得反应I的实验数据如下表:
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温度(K)

CO2转化率(%)
n(H2)/n(CO2
500600700800
1.545332012
260432815
383623722
373K时,某1L密闭容器中加入1molPCl5发生如下可逆反应:
PCl5 (g)
魔方格
PCl3(g)+Cl2 (g).其中物质PCl3的物质的量变化如右图所示.
(1)前20s内PCl5(g)的平均反应速率为______
(2)373K时该反应的平衡常数的值为______
(3)若在此平衡体系中再加入1mol的PCl5,与原平衡比较,新平衡时PCl5的转化率______(填“增大”或“减小”,下同).PCl5的平衡浓度______
(4)将原平衡升温至473K,重新达平衡时(其他条件不变),PCl3的平衡浓度为PCl5的3倍,该反应的正反应为______(填“放热反应”或“吸热反应”),为增大平衡体系中Cl2的物质的量,下列措施正确的是(其它条件相同)______
a.升高温度                       b.扩大容器的体积
c.加入合适的催化剂               d.再充入PCl3魔方格