【題目】已知化學反應①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常數(shù)為K1,化學反應②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常數(shù)為K2,在溫度973K和1173K情況下,K1、K2的值分別如下:
溫度 | K1 | K2 |
973K | 1.47 | 2.38 |
1173K | 2.15 | 1.67 |
請完成下列問題:
(1)通過表格中的數(shù)值可以推斷:反應①是______(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(2)現(xiàn)有反應③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),請你寫出該反應的平衡常數(shù)K3的表達式:K3=_______。
(3)在相同溫度下,根據(jù)反應①與②可推導出K3與K1、K2之間的關系式____________,據(jù)此關系式及上表數(shù)據(jù),也能推斷出反應③是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應。
(4)要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動,可采取的措施有______ (填寫字母序號,下同).
A.增大壓強 B.體積不變時充入稀有氣體 C.升高溫度 D.使用合適的催化劑 E.在體系中投入少量P2O5固體
(5)已知③的可逆反應CO (g) +H2O(g) CO2 (g) +H2 (g) ,830K時,若起始時:c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/L,平衡時CO的轉化率為60%,水蒸氣的轉化率為___________;K的數(shù)值為_____________。830K,若只將起始時c(H2O)改為6mol/L,則水蒸氣的轉化率為_______。
【答案】吸熱 K3= 吸熱 CE 40% 1 25%
【解析】
(1)根據(jù)溫度對平衡常數(shù)的影響分析判斷;
(2)根據(jù)化學平衡常數(shù)的含義書寫表達式;
(3)根據(jù)蓋斯定律,反應①-反應②=反應③,推出K3,根據(jù)圖表數(shù)據(jù),結合溫度對平衡常數(shù)的影響分析判斷;
(4)該反應是一個反應前后氣體體積不變的化學反應,要使反應③在一定條件下建立的平衡向正反應方向移動;
(5)根據(jù)三段式,求出反應混合物各組分濃度的變化量、平衡時各組分的濃度,代入平衡常數(shù)表達式計算平衡常數(shù);再結合平衡常數(shù)計算解答。
(1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,反應①的平衡常數(shù)增大,說明平衡向正反應方向移動,則正反應為吸熱反應,故答案為:吸熱;
(2)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的化學平衡常數(shù)K=,故答案為:;
(3)根據(jù)蓋斯定律,反應①-反應②=反應③,所以K3=,由圖表可知,溫度升高,K1增大,K2減小,所以K3增大,即溫度升高,平衡向正反應方向移動,升高溫度,平衡向吸熱方向移動,反應③為吸熱反應,故答案為:K3=;吸熱;
(4)反應③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是一個反應前后氣體體積不變的吸熱反應,壓強、催化劑對化學平衡的移動無影響,增大反應物濃度或減小生成物的濃度、升高溫度都能使平衡向正反應方向移動,P2O5固體能和水反應生成磷酸,從而減少生成物濃度,平衡向右移動,故選CE;
(5)平衡時CO的轉化率為60%,則CO的濃度變化量=2mol/L×60%=1.2mol/L,則:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始(mol/L):2 3 0 0
變化(mol/L):1.2 1.2 1.2 1.2
平衡(mol/L):0.8 1.8 1.2 1.2
故平衡常數(shù)K==1,
水蒸氣的轉化率==40%;
830K,若只將起始時c(H2O)改為6mol/L,設反應的水蒸氣的濃度變化量為xmol/L,則:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始(mol/L):2 6 0 0
變化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):2-x 6-x x x
故=1,解得y=1.5,所以水蒸氣的轉化率為=25%,故答案為:40%;1;25%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知有機物分子中的碳碳雙鍵發(fā)生臭氧氧化反應:,有機物A的結構簡式為,G的分子式為C7H12O,以下A~H均為有機物,其轉化關系如下:
(1)下列說法正確的是 ______ 。(填字母序號)
A.C的官能團為羧基
B.1molA最多可以和2molNaOH反應
C.C可以發(fā)生氧化反應、取代反應和加成反應
D.可以發(fā)生消去反應
(2)F的結構簡式為____________ ,由F到G的反應類型為___________ 。
(3)反應①的作用是__________________ ,合適的試劑a為____________。
(4)同時滿足下列條件的A的一種同分異構體的結構簡式______________________。
Ⅰ.與A具有相同的官能團;Ⅱ.屬于苯的鄰二取代物;Ⅲ.能使FeCl3溶液顯色;Ⅳ.核磁共振氫譜分析,分子中有8種不同化學環(huán)境的氫原子。
(5)H與G分子具有相同的碳原子數(shù)目,且1molH能與足量的新制銀氨溶液反應生成4mol單質銀。寫出H與足量的新制銀氨溶液反應的化學方程式__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】科學家合成出了一種新化合物(如圖所示),其中W、X、Y、Z為同一短周期元素,Z核外最外層電子數(shù)是X核外電子數(shù)的一半。下列敘述正確的是
A. WZ的水溶液呈堿性
B. 元素非金屬性的順序為X>Y>Z
C. Y的最高價氧化物的水化物是中強酸
D. 該新化合物中Y不滿足8電子穩(wěn)定結構
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度、體積的密閉容器中,可逆反應A(s)+3B(g)2C(g)達到平衡時,下列說法能判斷該反應達到平衡的是( )
①C的生成速率和C的分解速率相等
②單位時間內(nèi)生成amolA,同時生成3amolB
③混合氣體的密度不再變化
④混合氣體的總壓強不再變化
⑤A、B、C物質的量之比為1∶3∶2
⑥混合氣體的平均相對分子質量不變
⑦容器中C的體積分數(shù)不變
A.②④⑤⑦B.①③④⑥⑦C.①④⑥⑦D.①③④⑤
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】紅熱的鐵能與水蒸氣反應,有氫氣生成,現(xiàn)用如圖所示裝置進行鐵在高溫下與水蒸氣反應的實驗,并用簡單的方法收集、檢驗生成的氫氣,請回答下列問題:
(1)寫出鐵與水蒸氣反應的化學方程式:________________________。
(2)干燥管C內(nèi)盛放的藥品是__________或__________。干燥管的__________(填“m”或“n”)端與g導管相連接。
(3)怎樣用簡單的方法檢驗收集到的氣體是氫氣,簡述實驗操作步驟和現(xiàn)象:____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】“軟電池”采用一張薄層紙片作為傳導體,一面鍍Zn,另一面鍍MnO2。電池總反應為Zn+2MnO2+H2O=2MnO(OH)+ZnO。下列說法正確的是( )
A.該電池的正極為ZnO
B.Zn電極附近溶液的pH不變
C.電池正極的電極反應為2MnO2+2e-+2H2O=2MnO(OH)+2OH-
D.當0.1molZn完全溶解時,流經(jīng)電解液的電子的物質的量為0.2mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物種類繁多,結構復雜。
(1)下列各圖均能表示甲烷的分子結構,其中甲烷的球棍模型是__(填序號,下同),表現(xiàn)甲烷的空間真實結構是__。
(2)下列有機物中所有原子可以在同一個平面上的是___(填序號)
(3)如圖是由4個碳原子結合成的6種有機物(氫原子沒有畫出)
①上述有機物中與(c)互為同分異構體的是__(填序號)。
②寫出有機物(a)的名稱__。
③有機物(a)有一種同分異構體,試寫出其結構簡式__。
④寫出與(c)互為同系物的最簡單有機物和溴水反應的化學方程式:__;生成物的名稱是___。
(4)某單烯烴與氫氣加成后生成異戊烷,該烯烴的結構簡式有__種。
(5)“立方烷”是一種新合成的烴,其分子為正方體結構。如圖表示立方烷,正方體的每個頂點是一個碳原子,氫原子均省略,一條短線表示一個共用電子對。碳原子上的二個氫原子被氨基(-NH2)取代,同分異構體的數(shù)目有_種。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定條件下存在反應:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),△H<0。現(xiàn)有三個體積相同的密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,并在400℃條件下開始反應,達到平衡時,下列說法正確的是( )
A. 容器I、Ⅲ中平衡常數(shù)相同
B. 容器II、Ⅲ中正反應速率始終相同
C. 容器Ⅱ、Ⅲ中的反應達平衡時,SO3的體積分數(shù):II<III
D. 容器I中SO2的轉化率與容器Ⅱ中SO3的轉化率之和小于1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在2L的密閉容器中加入4mol A和6mol B,發(fā)生如下反應:2A(g)+3B(g)4C(g)+D(g)反應10min后達平衡,此時D的濃度為0.5mol/L。下列說法正確的是
A. 前10min反應的平均速率V(C)=0.10mol/L·min
B. 反應達平衡時B的平衡濃度是1.5mol/L
C. 恒溫下將反應容器體積縮小一半,則D的平衡濃度小于1.0mol/L
D. 10min后向容器中加入A,保持溫度不變重新平衡時A的轉化率大于50%
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