题目
题型:湖南模拟难度:来源:
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气,反应为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol
①该反应能否自发进行与______有关;
②在一定温度下,在一个容积不变的密闭容器中发生上述反应,下列能判断该反应已达化学平衡状态的是______;
A.容器中的压强不变 B.容器中气体的密度不变
C.c(CO)=c(H2) D.1 molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键
③在恒容密闭容器中加入1mol C(s)和1mol H2O(g),一定温度下充分反应达到平衡,吸收热量akJ,则a=______131.3(填“>”、“<”或“=”);若开始时加入的是2mol C(s)和1mol H2O(g),充分反应达到平衡,吸收热量为b kJ,则b______a(填“>”、“<”或“=”).
(2)将一定的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||||||||||||
CO | H2O | H2 | CO2 | |||||||||||||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 1.6 | 5 | ||||||||||
2 | 830 | 1 | 4 | 0.8 | 0.8 | 3 | ||||||||||
3 | 830 | a | b | c | d | t | ||||||||||
(1)①由热化学反应方程式可知,反应为焓增,熵增过程,即△H>0、△S>0,△G=△H-T△S<0反应自发进行,所以该反应自发进行,受温度影响. 故答案为:温度. ②A.反应前后气体的物质的量发生变化,随反应进行气体的物质的量增加,压强增大,容器中的压强不变,说明反应到达平衡,故A正确; B.容器的容积不变,随反应进行容器内气体的质量增加,所以随反应进行密度增大,容器中气体的密度不变,说明反应到达平衡,故B正确; C.根据反应可知,自始至终c(CO)=c(H2),不能说明反应到达平衡,故C错误; D.1 molH-H键断裂的同时断裂2mol H-O键,断裂2mol H-O键同时生成l molH-H键,说明反应到达平衡,故D正确. 故选:ABD. ③C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ/mol,表示1molC(s)与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)与1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ.可逆反应存在反应限度,反应物不能完全转化,所以a<131.3kJ. 增大固体C的用量,水蒸气的物质的量未变,平衡不移动,不影响反应热,故a=b. 故答案为:<;=. (2)①由表可知5min内,氢气的物质的量变化量为1.6mol,容器体积为2L,所以H2表示的反应速率v(H2)=
故答案为:0.16mol/(L•min). ②由实验2可知,平衡时CO2、H2的物质的量分别为0.8mol、0.8mol. 对于反应 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 开始(mol):1 4 0 0 变化(mol):0.8 0.8 0.8 0.8 平衡(mol):0.2 3.2 0.8 0.8 所以算830℃平衡常数k=
令参加反应的CO的物质的量为nmol,则 对于反应 CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 开始(mol):2 10 0 0 变化(mol):n n n n 平衡(mol):2-n 10-n n n 所以
所以CO的转化率为
故答案为:83.33%. ③反应前后气体体积不变,实验2相似的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),为等效平衡,满足CO(g)与H2O(g)的物质的量为1:4,即a:b=1:4,b=4a,由于到达平衡时间t<3min,所以速率较实验2快,故a>1(或使用催化剂). 故答案为:b=4a,a>1(或使用催化剂). | ||||||||||||||||
下列说法正确的是( ) |