题目
题型:不详难度:来源:
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1 100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值 (填“增大”、“减小”或“不变”);
②1 100 ℃时测得高炉中,c(CO2)="0.025" mol·L-1,c(CO)="0.1" mol·L-1,则在这种情况下,该反应向 进行(填“左”或“右”),判断依据是 。
(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,现向体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是 (填符号)。
A.升高温度 | B.再充入H2 | C.再充入CO2 | D.将H2O(g)从体系中分离 |
答案
②右 因为c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263
(2)①0.225 mol/(L·min) ②B、D
解析
②FeO(s)+CO(g)CFe(s)+CO2(g)在1 100 ℃时的平衡常数为0.263,此时Qc=c(CO2)/c(CO)="0.025" mol·L-1/0.1 mol·L-1=0.25<0.263,说明反应没有达到平衡,反应向右进行。
(2)①根据反应过程中CO2的浓度变化可知,从反应开始到达平衡,CO2的浓度变化为0.75 mol·L-1,所以H2的浓度变化为3×0.75 mol·L-1="2.25" mol·L-1,H2的反应速率为2.25 mol·L-1/10 min="0.225" mol·L-1·min-1。
②使增大,需要使平衡向正反应方向移动,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A错;再充入H2,CH3OH的浓度增大,CO2浓度减小,比值增大,B对;再充入CO2,CO2的转化率减小,CO2浓度增大,CH3OH浓度虽然增大,但是不如CO2浓度增大的多,比值减小,C错;将H2O(g)从体系中分离出来,平衡向右移动,CH3OH浓度增大,CO2浓度减小,比值增大,D对;充入He对平衡无影响,比值不变,E错
核心考点
试题【“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题:(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途】;主要考察你对化学平衡状态的判断等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-Q1 kJ·mol-1(Q1>0) |
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH=+Q2 kJ·mol-1(Q2>0) |
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-Q3 kJ·mol-1(Q3>0) |
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)ΔH=+Q4 kJ·mol-1(Q4>0) |
时间/min | 20 | 40 | 60 | 80 |
n(O2)/mol | 0.001 0 | 0.001 6 | 0.002 0 | 0.002 0 |
下列说法不正确的是 ( )。
A.前20 min内的平均反应速率v(H2O)=5.0×10-5 mol·L-1·min-1
B.达到平衡时,至少需要从外界吸收能量0.968 kJ
C.增大c(H2O),可以提高水的分解率
D.催化效果与Cu2O颗粒的大小有关
下列说法正确的是 ( )。
A.由图1可得加入适当的催化剂,E和ΔH都减小
B.图2中0~10 min内该反应的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1,
从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为d
C.图3中A、B、C三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是B点
D.图3中T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则:T1>T2,K1>K2
根据以上信息,下列说法正确的是 ( )。
A.用X表示0~10 min内该反应的平均速率为v(X)=0.045 mol·L-1·min-1 |
B.根据上图可求得化学方程式中a∶b=1∶3 |
C.推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温 |
D.推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温 |
请回答下列问题:
(1)装置甲为电解池,根据图示转化关系可知:A为____________(填化学式),阴极反应式为____________。
(2)装置丙的反应物为Ti,而装置戊的生成物为Ti,这两个装置在该联合生产中并不矛盾,原因是_________________________________________________
装置戊进行反应时需要的环境为________(填字母序号)。
A.HCl气体氛围中 B.空气氛围中 C.氩气氛围中 D.水中
(3)装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度/℃ | 250 | 350 |
K | 2.041 | x |
符合表中的平衡常数x的数值是________(填字母序号)。
A.0 B.0.012 C.32.081 D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
| c(CO) | c(H2) | c(CH3OH) |
0 min | 0.8 mol·L-1 | 1.6 mol·L-1 | 0 |
2 min | 0.6 mol·L-1 | y | 0.2 mol·L-1 |
4 min | 0.3 mol·L-1 | 0.6 mol·L-1 | 0.5 mol·L-1 |
6 min | 0.3 mol·L-1 | 0.6 mol·L-1 | 0.5 mol·L-1 |
反应从2 min到4 min之间,H2的平均反应速率为________。反应达到平衡时CO的转化率为________。反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是________(填字母序号)。
A.使用催化剂 B.降低温度
C.增加H2的浓度
(4)装置己可以看作燃料电池,该燃料电池的负极反应式为____________ ________________________________________________。
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