分析 (1)依據(jù)化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到;
(2)①平衡常數(shù)K=$\frac{生成物平衡濃度冪次方乘積}{反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積}$;反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高平衡正向進行,平衡常數(shù)增大;
②依據(jù)濃度商和平衡常數(shù)比較判斷平衡移動的方向;
(3)①依據(jù)圖象分析,達到平衡時物質(zhì)的濃度變化,結(jié)合反應(yīng)速率概念計算得到;
②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1.依據(jù)平衡移動方向分析判斷$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$變化;
A.升高溫度平衡逆向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$減。
B.再充入H2 平衡正向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$增大;
C.再充入CO2 平衡正向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$減;
D.將H2O(g)從體系中分離平衡正向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$增大;
E.充入He(g),使體系壓強增大,分壓不變,平衡不動,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$不變;
(4)根據(jù)△G的大小判斷反應(yīng)能否進行.
解答 解:(1)①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=-126.4kJ•mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ•mol-1
依據(jù)蓋斯定律①-$\frac{②}{2}$+③得到C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+115.4 kJ•mol-1;
則在25℃,101kPa時:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+115.4 kJ•mol-1;
故答案為:+115.4 kJ•mol-1;
(2)①FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$,F(xiàn)eO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H>0,溫度升高,化學(xué)平衡移動后達到新的平衡,平衡正向進行,平衡常數(shù)增大,
故答案為:$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$;增大;
②1100℃時測得高爐中,c(CO2)=0.025mol•L-1,c(CO)=0.1mol•L-1,則在這種情況下,Qc=$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$=$\frac{0.025mol/L}{0.1mol/L}$=0.25<K=0.263;反應(yīng)未達到平衡,正向進行,
故答案為:否;因為Qc=$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$=0.25<K=0.263;
(3)①②CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),依據(jù)圖象分析達到平衡后,c(CH3OH)=0.75mol/L,c(CO2)=0.25mol/L,反應(yīng)消耗的氫氣濃度c(H2)=2.25mol/L,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=$\frac{2.25mol/L}{10min}$=0.225 mol/(L•min),
故答案為:0.225 mol/(L•min);
③CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1.依據(jù)平衡移動方向分析判斷$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$變化;
A.升高溫度平衡逆向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$減。
B.再充入H2 平衡正向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$增大;
C.再充入CO2 平衡正向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$減;
D.將H2O(g)從體系中分離平衡正向進行,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$增大;
E.充入He(g),使體系壓強增大,分壓不變,平衡不動,$\frac{c(C{H}_{3}OH)}{c(C{O}_{2})}$不變;
故答案為:BD;
(4)反應(yīng)2CO=2C+O2(△H>0、△S<0),則△G=△H-T•△S>0,反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),任何情況下不能自發(fā)進行;
故答案為:否,該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),任何情況下不能自發(fā)進行.
點評 本題考查了熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算應(yīng)用,平衡盤點和平衡常數(shù)的計算應(yīng)用,反應(yīng)速率圖象分析判斷,影響平衡因素的分析應(yīng)用,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
容器編號 | 溫度/ | 容器體積/L | ClO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率 |
a | T1 | V1=1L | 75% |
b | T2 | V2 | |
c | T3 | V3 | 75% |
d | |||
e |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 氫氣、天然氣 | B. | 液化氣、核能 | C. | 太陽能、風(fēng)能 | D. | 燃煤、97#汽油 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | NaHCO3溶液:HCO3-+H2O?CO32-+H3O+ | |
B. | NaHS溶液:HS-+H2O?H2S+OH- | |
C. | 硫酸鋁溶液跟碳酸氫鈉溶液反應(yīng):Al3++3HCO3-+6H2O?Al(OH)3↓+3CO2↑ | |
D. | NH4Cl溶于D2O中:NH4++D2O?NH3HDO+H+ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Na+、NO3-、Cl- | B. | Cu2+、K+、NO3- | C. | H+、HCO3-、NO3- | D. | Na+、Ba2+、SO42- |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
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