(8分)一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中,一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。根據(jù)題意完成下列問題:

(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時,平衡常數(shù)表達(dá)式K=_________________,升高溫度,K值___________(填“增大”、“減小”或“不變”),平衡向              方向移動。
(2)在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=________________。
(3)在其他條件不變的情況下,將處于E點的體系體積壓縮到原來的1/2,下列有關(guān)該體系的說法正確的是________(選填選項字母)。

A.氫氣的濃度減少
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快
C.甲醇的物質(zhì)的量增加
D.重新平衡時增大
(4)據(jù)研究,反應(yīng)過程中起催化作用的為Cu2O,反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變,原因是____________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。

(1) ; 減小 ; 逆反應(yīng) ; (2)mol/(L·min) ;
(3)BC ; (4)Cu2O+CO2Cu+CO2

解析試題分析:(1)化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=;根據(jù)圖像可知,升高溫度,甲醇的物質(zhì)的量減小,這說明平衡逆向移動,因此化學(xué)平衡常數(shù)減小。
(2)由圖象可知,在500℃時,時間達(dá)到t(B)時,甲醇的物質(zhì)的量為n(B),其濃度是mol/L,則根據(jù)方程式可知,消耗氫氣的物質(zhì)的量濃度是2×mol/L,所以在500℃,從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=mol?(L?min)-1。
(3)其他條件不變時,將處于E點的體系體積壓縮到原來的,容器的體積減小,則壓強增大,正逆反應(yīng)速率都增大.由于正方應(yīng)是體積減小的,所以平衡向正向移動,甲醇的物質(zhì)的量增多,氫氣的物質(zhì)的量減小,但由于體積減小,平衡時氫氣的濃度反而增大,因此正確答案選BC。
(4)由于CO能和氧化亞銅反應(yīng)Cu2O+CO2Cu+CO2,所以加入二氧化碳平衡向逆反應(yīng)方向移動,有利于抑制反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動,維持Cu2O的量不變。
考點:考查平衡常數(shù)、外界條件對平衡狀態(tài)的影響以及反應(yīng)速率的計算等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

一定溫度下2L的恒容容器甲中,加入2moL碳和2moLCO2發(fā)生如下反應(yīng): C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H>0
測得容器中CO2的物質(zhì)的量隨時間t的變化關(guān)系如圖所示。

(1)該反應(yīng)的ΔS   0(填“>”、“<”或“=”)。在   (填“較高”或“較低”)  溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
(2)列式并計算上述溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K          。(結(jié)果保留一位小數(shù))
(3)向上述平衡體系中再通入CO2,則CO2的轉(zhuǎn)化率    (填增大、減小、不變、無法確定)。
(4)相同溫度下,2L的恒容容器丙中加入4moL碳、4moLCO2和4moLCO。開始反應(yīng)時v(正)     v(逆)(填>、 <、﹦)。
(5)相同溫度下,2L的恒容容器乙中加入4moL碳和4moLCO2,達(dá)到平衡。請在圖中畫出乙容器中CO2的物質(zhì)的量隨時間t變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖。(注明平衡時CO2的物質(zhì)的量)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

下列圖象在t1時所對應(yīng)的反應(yīng)條件改變可能為:

(1)升高溫度                ,(2)使用催化劑                 ,
(3)增大反應(yīng)物濃度            ,(4)減少生成物濃度         。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

有兩個密閉容器A和B,A容器中有一個移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等量的體積比為2:l的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如圖所示),在保持400℃的溫度下使之發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3。填寫下列空白:

(1)SO2的轉(zhuǎn)化率α(A)     α(B)。(填“<”、“>”或“=”)
(2)達(dá)到(1)所述平衡時,若向兩容器中通入少量的氬氣,A容器化學(xué)平衡        移動。(填“正向”、“逆向”或“不”)
(3)達(dá)到(1)平衡后,向容器中充入等量的原反應(yīng)氣體,再次達(dá)到平衡后,B容器中SO3在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)      。(填“增大”、“減小”或“不變”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(16分)工業(yè)上可以在恒容密閉容器中采用下列反應(yīng)制備甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)下列情況可以作為判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)的是(填序號)                
A.生成CH3OH 的速率與消耗H2的速率之比為1︰2
B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
C.混合氣體的密度保持不變
D.體系內(nèi)的壓強保持不變
(2)下表所列數(shù)據(jù)為該反應(yīng)在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù):

溫度/℃
250
300
350
K
2.041
0.270
0.012
 
①反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=          。由上表數(shù)據(jù)判斷,該反應(yīng)的△H    0(填“>”、“=”或“<”)。升高溫度,正反應(yīng)速率       (填“增大”、“減小”或“不變”)。
②某溫度下,將2molCO和6molH2充入一個容積為2L的密閉容器中,達(dá)到平衡時c(H2)=1.4mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率為        ,此時的溫度為         。
(3)欲提高CO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是                。(填序號)
A.升溫
B.加入更高效的催化劑
C.恒容條件下充入CO
D.恒容條件下充入H
E.恒容條件下充入氦氣
F.及時移走CH3OH
(4)一定條件下,CO和H2在催化劑作用下生成1molCH3OH的能量變化為90.8kJ。該溫度下,在三個容積相同的密閉容器中,按不同方式投料,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器



投料方式
1molCO、2molH2
1molCH3OH
2molCH3OH
平衡數(shù)據(jù)
C(CH3OH)/(mol/L)
c1
c2
c3
體系壓強(Pa)
p1
p2
p3
反應(yīng)的能量變化
akJ
bkJ
ckJ
原料轉(zhuǎn)化率
α1
α2
α3
 
下列分析正確的是             。(填序號)
A.2c1<c3        B.2 p1<p3     C.|a|+|b|=90.8     D.α1+α3>1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

中國尿素合成塔(尿塔)使用壽命僅為歐美國家的1/4。為此北京鋼鐵研究 院對四川瀘天化尿塔腐蝕過程進(jìn)行研究,得出下列腐蝕機理:

(1)H2S來自合成尿素的天然氣。在380 K、體積為2 L的密閉容器中,存在如下反應(yīng)H2(g)+S(s)H2S(g)  △H=+21.6kJ·mol-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時H2、S、H2S的物質(zhì)的量均為3 mol,則380 K時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為______;下列對該反應(yīng)分析正確的是______(填字母序號)。

(2)在反應(yīng)I中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為______。
(3)研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)II是分別以Fe、FeS為電極,以水膜為電解質(zhì)溶液的電化學(xué)腐蝕,其 負(fù)
極為______;
已知:Fe(s)+S(s)=FeS(s) △H1=-2.5akJ·mol-1 
S(s)+O2(g)=SO2(g)  △H2=-5akJ·mol-1
4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-6akJ·mol-1
則反應(yīng)II的熱化學(xué)方程式為_____                                         
(4)已知H2S2O3的K1=2.2×10-1、K2=2.8×10-2。Na2S2O3水溶液呈______性,該溶液中電荷守恒式為_____                                                       ;反應(yīng)IY的反應(yīng)類型為______         ;該反應(yīng)______(填“能”或“不能”) 說明FeS溶解性強于FeS2O3
(5)瀘天化尿塔的最終腐蝕產(chǎn)物為______;為了有效防腐,北鋼建議瀘天化在生產(chǎn)中用 CuSO4溶液“脫硫(H2S)”,其中涉及的離子方程式為
__________________                                                   

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

I.設(shè)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常數(shù)為K1。反應(yīng) ②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常數(shù)為K2,在不同溫度下,K1、K2的值如下:

T(K)
K1
K2
973
1.47
2.36
1173
2.15
1.67
 
(1)現(xiàn)有反應(yīng)③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),這是一個     (填“吸”或“放”)熱反應(yīng),要使平衡③向右移動,可采取的措施有      (填序號)。
A.縮小反應(yīng)容器容積
B.?dāng)U大反應(yīng)容器容積
C.降低溫度
D.升高溫度
E.使用合適的催化劑
F.設(shè)法減少CO的量
(2)若反應(yīng)Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)在溫度T1下進(jìn)行;Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)在溫度T2下進(jìn)行,已知T1>T2,且c(CO2)>c(H2O)(其他條件均相同),則兩者的反應(yīng)速率       (填序號)。
A.前者大     B.后者大     C.一樣大     D.無法判斷
II.(1)鋼鐵的表面發(fā)藍(lán)、發(fā)黑處理是常用的防腐方法。請配平主要反應(yīng)的方程式:
□Na2FeO2+□NaNO2+□H2O=□NaFeO2+□NH3↑+□NaOH
(2)鋼鐵經(jīng)冷、濃HNO3處理后“鈍化”能達(dá)到防腐目的,不同濃度的HNO3與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物很復(fù)雜,其分布曲線如圖。

①圖示可知,分析HNO3與鐵反應(yīng)的規(guī)律是             。
②工業(yè)上一般不用冷濃硝酸進(jìn)行鐵表面處理,其可能的原因是         。
(3)金屬(M)的腐蝕是因為發(fā)生反應(yīng):M-ne-→Mn+,除了上述表面處理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是      (填字母編號)
A.在鐵中摻入鉻等金屬制成不銹鋼
B.在鐵制品表面鍍鋅
C.提高鐵中含碳量,制成生鐵
D.將水庫鐵閘門與直流電源的負(fù)極相連

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

Cl2合成有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HC1。4HCl+O22Cl2+2H2O,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
完成下列填空:
(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=            ;若反應(yīng)容器的容積為2L,8min后達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)物質(zhì)由2.5mol減少至2.25mol,則HCl的平均反應(yīng)速率為      mol/L? min。
(2)若該反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時,下列敘述正確的是    
a.v (HCl)="2" v(Cl2)                       
b.4v(HCl)= v(O2
c.又加入1mol O2,達(dá)新平衡時,HCl的轉(zhuǎn)化率增大
d.分離出H2O,達(dá)新平衡時,v(HCl)增大
(3)下圖是該反應(yīng)兩種投料比[n (HCl):n (O2)分別為4:1和2:1 ] 下,反應(yīng)溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。下列敘述正確的是       。

a.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
b.其他條件不變,升高溫度,平衡常數(shù)K值增大
c.若平衡常數(shù)K值變大,達(dá)新平衡前v始終減小
d.若平衡常數(shù)K值變大,則平衡向正反應(yīng)方向移動
(4)投料比為4:1、溫度為400℃時,平衡混合物中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在一個固定體積的密閉容器中,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g) + B(g) 3C(g) + D(s),反應(yīng)達(dá)到平衡時C的濃度為1.2 mol/L.
(1)若使容器溫度升高,平衡時混合氣體的平均相對摩爾質(zhì)量減小,則正反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)若維持容器體積和溫度不變,按下列方法加入起始物質(zhì),達(dá)到平衡時C的濃度仍為1.2 mol/L的是______(用序號填空).
①4 mol A+2 mol B、3 mol C+1 mol D+l mol B
③3 mol C+2 mol D ④1.6 mol A+0.8 mol B+0.6 mol C
(3)某溫度下,向容器中加入3 mol C和0.8 mol D,反應(yīng)達(dá)到平衡時C的濃度仍為1.2 mol/L,則容器的容積V應(yīng)大于________L,小于________L.

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