题目
题型:不详难度:来源:
(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K= ;反应的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | |
(2)在830℃,以下表的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述第II步反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有 (填实验编号);
实验编号 | n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO2)正=v(H2O)逆
(4)右图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是(写出两种) 。
答案
(2)B(2分)
(3)④⑤⑥(2分)
(4)降低温度,或增加水蒸汽的量,或减少氢气的量(2分)
解析
830℃ CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
n0 1mo1 1mo1 0 0
n x x x x
n(平衡)1-x 1-x x x
则K=x2/(1-x)2=1,求解,得:x="0.5" mo1
所以,达到平衡后CO的转化率=x/1mo1=50%;
(2)利用Q与K的关系求解;利用Q=[C(H2)C(CO2)]/[C(CO)C(H2O)],依次求得Q(A)=1.2、Q(B)=0.25、Q(C)=1;要正向进行,则Q<K,故选B;
(3)因反应前后气态物质系数相等,则无论是否达平衡态,压强都不变,故①不是反应达到平衡的标志;②混合气体的密度=m(气体)/V,因为各物质均为气体,由“质量守恒”得:无论是否达平衡态,m(气体)为一定值,“固定容积的容器”则V为一定值,故②不是反应达到平衡的标志;③混合气体的平均相对分子质量= m(气体)/n(气体),因为各物质均为气体,由“质量守恒”得:无论是否达平衡态,m(气体)为一定值,由化学方程式系数得:无论是否达平衡态,n(气体)为一定值,故③不是反应达到平衡的标志;④是;⑤该反应为放热反应,则体系的温度不变,说明达到了平衡态;⑥是;
(4)分析图像可以看出:在t2时刻,因条件的改变使C(CO2)增大、C(CO)减小,说明平衡正向移动;但不能是增大C(CO)使平衡正向移动(因增大C(CO),能使平衡正向移动,C(CO2)增大,但C(CO)也增大)
核心考点
试题【(10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如右图:(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)已知1 mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,当生成NH3(g)0.1mol时,放出9.22kJ热量,写出反应的热化学方程式: 。
(2)若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>” “="”" 或 “<” )。
(3)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,此时氨气的体积分数为 ,用氮气表示的反应速率: 。若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的建议: (任意写一条)。
(4)在上述相同条件下,若起始时加入4 mol NH3、2 mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时NH3的体积分数比(3)中 (填“大”、“小”或“相等”)。
(5)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到570℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如右图)。在电解法合成氨的电解池中 (填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂,原因是 。
钯电极A是电解池的 极(填“阳”或“阴”),该极上的电极反应式是 。
A.体系的压强不再发生变化 |
B.v正(CO)=v逆(H2O) |
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2 |
D.1 mol H—H键断裂的同时2 mol H—O键断裂 |
I、已知H2A在水中存在以下平衡:H2AH++HA-,HA-H++A2-。
⑴Na2A溶液显碱性的原因 (用离子方程式回答)。
⑵某温度下,若向0.1 mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1 mol/L KOH溶液至溶液呈中性。此时该混合溶液中下列关系中,一定正确的是 。
A.c(H+)·c(OH-)=1×10―14 B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+) D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol/L
⑶已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:
CaA(s)Ca2+(aq)+A2-(aq) △H>0。
①降低温度时,Ksp (填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+) 。
II、⑷已知常温下Mg(OH)2在pH=12的NaOH溶液中Mg2+的浓度为1.8×10-7mol/L,则 Ksp[Mg(OH)2]= 。
NO和CO都是有毒的气体,利用催化技术能够将它们转变成无毒的CO2和N2。一定量的NO和CO进行如下反应:2NO+2CO2CO2+N2,其部分化学平衡常数如下表:
T(℃) | 0 | 50 | 100 |
K | 0.5 | 1.05 | 2.56 |
1.若把化学方程式写为NO+COCO2+1/2N2,则100℃时,K的值= 。
2.上述反应达到化学平衡后,下列措施能提高NO转化率的是________。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
3.若上述反应在容积不变的密闭容器中进行,该可逆反应达到平衡的标志是____
A.气体的密度不再变化
B.单位时间内消耗的CO与生成的CO2的物质的量之比为1︰1
C.气体的压强不再变化
D.各气体的浓度相等
4.某温度下,将0.02 mol的NO和0.02 mol的CO的混合气体充入一装有催化剂的容器中,充分反应后,测得混合气体中CO的体积分数为0.125,则CO的转化率为 。
25℃平衡体系(苯、水、HA) | 平衡常数 | 焓变 | 起始总浓度 |
在水中,HA === H++A- | K1 | △H1 | 3.0×10-3 mol·L-1 |
在苯中,2HA == (HA)2 | K2 | △H2 | 4.0×10-3 mol·L-1 |
(1)计算25℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1= 。
(2)25℃,该水溶液的pH为 ,在苯体系中HA的转化率为__________。
(3)25℃混合体系中,HA在苯中发生二聚,若测得某时刻溶液中微粒浓度满足,则反应向_______方向进行。
(4)在苯中,HA自发进行发生二聚:2HA(HA)2,已知该二聚反应的反应热数值约为活化能的5/9 。下列能量关系图最合理的是 。
(5)下列有关该混合体系说法不正确的是 。
A.用分液漏斗分离得到水溶液和苯溶液,若水溶液中加入少量水,苯溶液中加少量苯,则上述平衡均正移,且c(HA)均减小。
B.升高温度,HA的电离平衡常数K1和2HA(HA)2的平衡常数K2均变大。
C.若用酸碱中和滴定的分析方法,可以测出HA的起始总浓度。
D.在25℃时,若再加入一定量的HA固体,则水和苯中HA的起始总浓度之比仍为3:4。
(6)在25℃时,用0.1000mol/L氢氧化钠溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L HA水溶液,请在下图中画出滴定曲线示意图。
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