题目
题型:不详难度:来源:
(1)在2升的密闭容器中,充有2mol CO与4mol 水蒸气,在催化剂作用下进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO的转化率和温度t的关系如下表:
t(℃) | 750 | 850 | 1000 |
CO% | 0.7 | 2/3 | 0.5 |
1000℃时该反应的平衡常数为___________________。850℃时,向该容器中重新通入1mol CO、1.5mol H2O、0.5mol CO2和2molH2,此时反应___________(填“向右进行”、“向左进行”或“处于平衡状态”)。
(2)已知:C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1
C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1
则CO和H2O生成CO2和H2的热化学方程式为_______________________________。
(3) 目前工业上可用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
1mol CO2和3mol 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若改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数______________(填序号)
a.可能不变 b.可能减小 c.可能增大 d.不变、减小、增大皆有可能
(4)NaHCO3的水溶液呈碱性,其原因是(用文字叙述)_______________________。常温下,向100mL
0.2mol/LNaHCO3溶液中滴加amol/L的醋酸溶液,当滴加到溶液呈中性时,所用去的醋酸体积刚好也
为100mL,此时醋酸的电离常数为b, 用含b的代数式表示醋酸的浓度a=_____________________。
答案
(3)①0.225mol·L-1·min-1(单位和数值各1分) ②ac(对一个给1分,错一个倒扣1分)
(4)HCO3-水解程度大于其电离程度。
a=0.2(10-7+b)/b或a=(10-7+b)/5b(其他表示形式,只要正确均给分)
解析
试题分析:(1) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度(mol/L) 1 2 0 0
转化浓度(mol/L) 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡浓度(mol/L) 0.5 1.5 0.5 0.5
因为化学平衡常数是在一定条件下,当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,所以根据反应的化学方程式可知,该反应的平衡常数K==;根据表中数据可知,升高温度,CO的转化率降低。这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此平衡常数减小,所以850℃时的平衡常数大于。850℃时,向该容器中重新通入1mol CO、1.5mol H2O、0.5mol CO2和2molH2,此时Q==,所以反应向右进行。
(2)根据热化学方程式①C(s)+O2 (g) ===CO2(g) △H1=﹣393.5kJ·mol-1、②2H2(g)+O2(g)=== 2H2O(g) △H2=﹣483.6kJ·mol-1、③C(s)+H2O(g)=== CO(g)+H2(g) △H3=+131.3kJ·mol-1并依据盖斯定律可知①-②-③即得到CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),则该反应的反应热△H=-393.5kJ/mol+483.6kJ/mol-131.3kJ/mol=-41.2 kJ/mol。
(3)①根据图像可知,反应进行到10min时,反应达到平衡状态。此时生成甲醇的浓度是0.75mol/L,则根据方程式可知,消耗氢气的浓度是0.75mol/L×3=2.25mol/L,所以氢气的反应速率v(H2)=2.25mol/L÷10min=0.225mol·L-1·min-1。
②如果温度不变,改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数不变;由于正反应是放热反应,因此降低温度平衡向正反应方向进行,平衡常数增大,因此正确的答案选ac。
(4)由于HCO3-的水解程度大于HCO3-的电离程度,所以碳酸氢钠溶液显碱性。醋酸的酸性强于碳酸氢钠的,因此反应中有CO2气体生成。根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),溶液显中性,则c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,所以c(CH3COO-)=c(Na+)=0.2mol/L÷2=0.1mol/L,所以溶液中c(CH3COOH)=0.5amol/L-c(CH3COO-)=0.5amol/L-0.1mol/L,所以根据电离平衡常数表达式可知b=,即b=,解得a=。
核心考点
试题【近年来,碳和碳的化合物在生产生活实际中应用广泛。(1)在2升的密闭容器中,充有2mol CO与4mol 水蒸气,在催化剂作用下进行如下化学反应:CO(g)+H2】;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
(1)某小组进行工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的模拟研究,在1L密闭容器中,分别加入0.1mol N2和0.3mol H2。实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示。
实验②从开始到达到平衡状态的过程中,用H2表示的平均反应速率为 。与实验①相比,.实验②所采用的实验条件可能为 (填字母),实验③所采用的实验条件可能为 (填字母)。
a.增大压强b.减小压强c.升高温度d.降低温度e.使用催化剂
(2)NH3可用于处理废气中的氮氧化物,其反应原理为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g) △H<0欲提高废气中氮氧化物的转化率,可采取的措施是 (填字母)
a.升高温度 b.增大压强 c,增大NH3的浓度
(3)NCl3遇水发生水解反应,生成NH3的同时得到 (填化学式)。ClO2是广谱高效消毒剂,制备原理为NCl3+6ClO2-+3H2O=NH3↑+6ClO2+3OH-+3Cl-。若转移1mol电子,则制取ClO2的质量为 。
(4)25℃时,将amol·L-1的氨水与bmol·L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a b(填“>”、“<”或“=”)。用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数为 。
已知:CO (g) +H2O(g)H2(g) +CO2(g)平衡常数K随温度的变化如下表:
回答下列问题
(1)该反应的平衡常数表达式K=______,ΔH=______0(填“<”、“>”、“=”)
(2)已知在一定温度下,CCs) +CO2(g)2C0 Cg)平衡常数K1;
C (s) +H2O(g)CO Cg) +H2(g)平衡常数K2
则K、K1 、K2,之间的关系是______:
(3)8000C时,向一个10L的恒容反应器中充入0.40molCO和1.60mol水蒸气,经一段时 间后反应达到平衡,此时CO的转化率为:若保持其他条件不变,向平衡体系中 再通入0.10molCO和0.40molCO2,此时v正______v逆 (填“>”、“=”或“<”)。
II.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。
(4) 向酸性KmnO4溶液中加入一定量的H2C2O4溶液,当溶液中的KmnO4耗尽后,紫色溶液将褪去。为确保能观察到紫色褪去,H2C2O4与KmnO4初始的物质的量需要满足的关 系为n(H2C2O4): n(KMnO4) ______。
(5) 为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,该小组设计了如下实验方案
表中x= ______ml ,理由是______。
(6) 已知50°C时,浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线如图示,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图 中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。
(1)在相同温度和容积不变时,能说明该反应已达平衡状态的是
A.n(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶3∶1∶1 |
B.容器内压强保持不变 |
C.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1 |
D.容器内的密度保持不变 |
① a点正反应速率 逆反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
② 仅改变某一实验条件时,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验条件改变是 ,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是 。
③ 在题给图中绘出加入催化剂对应的曲线。
④ 结合图给实线的数据,计算该温度时反应的化学平衡常数。(写出计算过程)
(3)甲醇可用以制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极的电极反应式为: 。
① 反应后18O原子存在于哪些物质中 ;
② 2min末SO3的浓度________________________;
③ 用O2的浓度变化表示该时间段内的化学反应速率_______________________。
II.某化学反应2A (g)B(g)+D(g)在3种不同条件下进行,B和D的起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
实验序号 | 时间 浓度 温度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 800℃ | 1.0 | 0.80 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800℃ | c2 | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
3 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
根据上述数据,完成下列填空:
(1) 实验1达到平衡的时间是__________min,c2_____1.0 min·L-1(填“<”“>”或“=”)。
(2)实验3比实验1的反应速率_________(填“快”或“慢”),原因是___________________________________________________________________________。
(3) 如果2A (g)B(g)+D(g)是一个吸热反应,那么实验3与实验1相比,在相同体积时___________吸收的热量多,理由是___________________________________________。
A.10min时,反应达到平衡 |
B.达到平衡时N2O5的转化率为60% |
C.0~20min内平均反应速率v(N2O5)=0.05mol∙L-1∙min-1 |
D.曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化 |
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