(18分)已知可逆反應(yīng)CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g),
⑴寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:K= 。
⑵830K時(shí),若起始時(shí):c (CO2)=2mol/L,c (H2)=3mol/L,平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,氫氣的轉(zhuǎn)化率為 ;K值為 。
⑶830K時(shí),若只將起始時(shí)c (H2)改為6mol/L,則氫氣的轉(zhuǎn)化率為 。
⑷若830K時(shí),起始濃度c (CO2) =" a" mol/L,c (H2) =" b" mol/L,H2O的平衡濃度為c (H2O) =" c" mol/L,則:①a、b、c之間的關(guān)系式是 ;②當(dāng)a = b時(shí),a = c。
⑴ (3分) ⑵40%(3分), 1(3分) ⑶25%(3分)
①c2=(a-c) (b-c) (3分) ② a=2c(3分)
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(shí),生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值,則根據(jù)CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)可知,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:K═。
(2)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為60%,則消耗CO2的濃度是2mol/L×0.6=1.2mol/L,所以根據(jù)反應(yīng)式CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)可知消耗氫氣的濃度是1.2mol/L,所以氫氣的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%。平衡時(shí)剩余CO2和氫氣的濃度分別是0.8mol/L、1.8mol/L,生成CO和水蒸氣的濃度均是1.2mol/L,所以該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K===1。
(3)830K時(shí),若只將起始時(shí)c (H2)改為6mol/L,設(shè)消耗氫氣的濃度為x,則
CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)
起始濃度(mol/L) 2 6 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) x x x x
平衡濃度(mol/L) 2-x 6-x x x
所以根據(jù)平衡常數(shù)K可知=1
解得x=1.5
所以氫氣的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%
(4)①若830K時(shí),起始濃度c (CO2) =" a" mol/L,c (H2) =" b" mol/L,H2O的平衡濃度為c (H2O) =" c" mol/L,則
CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)
起始濃度(mol/L) a b 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) c c c c
平衡濃度(mol/L) a-c b-c c c
所以根據(jù)平衡常數(shù)K可知=1
解得c2=(a-c) (b-c)
②當(dāng)當(dāng)a=b時(shí),則根據(jù)c2=(a-c) (b-c)可知a=2c。
考點(diǎn):考查可逆反應(yīng)、平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算與應(yīng)用
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(16分)化學(xué)反應(yīng)的能量變化、速率、限度是化學(xué)研究的重要內(nèi)容。
(1)有關(guān)研究需要得到C3H8(g) = 3C(石墨,s) + 4H2(g)的ΔH,但測定實(shí)驗(yàn)難進(jìn)行。設(shè)計(jì)下圖可計(jì)算得到:
①ΔH 0(填>、<或=)
②ΔH =
(用圖中其它反應(yīng)的反應(yīng)熱表示)
(2)甲酸、甲醇、甲酸甲酯是重要化工原料。它們的一些性質(zhì)如下:
物質(zhì) | HCOOH | CH3OH | HCOOCH3 |
主要 性質(zhì) | 無色液體,與水互溶 K(HCOOH)>K(CH3COOH) | 無色液體,與水互溶 | 無色液體,在水中溶解度小,與醇互溶 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(6分)把0.04 mol X氣體和0.06 mol Y氣體混合于2 L密閉容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):4X(g)+5Y(g)===nZ(g)+6W(g);2 min末生成0.03 mol W。若測知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.005 mol·(L·min)-1。試計(jì)算:
(1)前2 min內(nèi)用X的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為 ;
(2)化學(xué)方程式中n的值是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。工業(yè)上依此用CO生產(chǎn)燃料甲醇。
(1)甲圖是反應(yīng)時(shí)CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化情況。從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(CO)=__________________。
(2)乙圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量的變化。曲線b下的反應(yīng)條件為 。該反應(yīng)的焓變是________(填“ΔH<0”或“ΔH>0”),寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ;選擇適宜的催化劑______(填“能”或“不能”)改變?cè)摲磻?yīng)的反應(yīng)熱。
(3)該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為______________________,溫度升高,平衡常數(shù)K________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)恒容條件下,下列措施中能使增大的有____________。
a.降低溫度 b.充入He氣
c.再充入1molCO和2molH2 d.使用催化劑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
大氣中可吸入顆粒物PM2.5主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。
(1)若取某PM2.5樣本,用蒸餾水處理,測得溶液中含有的離子有:K+、Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Cl-,則該溶液為 (填“酸性”或“堿性”)溶液,其原因用離子方程式解釋是: 。
(2)“洗滌”燃煤煙氣可減輕PM2.5中SO2的危害,下列可適用于吸收SO2的試劑有
A.CaCl2溶液 B.氨水 C.Ca(OH)2懸濁液 D.濃H2SO4
(3)煤煙氣中的氮氧化物可用CH4催化還原成無害物質(zhì)。若常溫下,1molNO2與CH4反應(yīng),放出477.5kJ熱量,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。
(4)安裝汽車尾氣催化轉(zhuǎn)化器也可減輕PM2.5的危害,其反應(yīng)是:
2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g);△H<0。
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K= ;溫度升高K值 (填“增大”或“減小” )
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。
(5)使用鋰離子電池為動(dòng)力汽車,可減少有害氣體的排放。錳酸鋰離子蓄電池的反應(yīng)式為:
Li1-xMnO4 + LixC LiMnO4 + C
下列有關(guān)說法正確的是
A.充電時(shí)電池內(nèi)部Li+向正極移動(dòng)
B.放電過程中,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C.放電時(shí)電池的正極反應(yīng)式為:Li1-xMnO4+xe—+xLi+=LiMnO4
D.充電時(shí)電池的正極應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
溫度/ ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
現(xiàn)有下列可逆反應(yīng):A(g)+B(g) xC(g),在不同條件下生成物C在反應(yīng)混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(C%)和反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如下圖:
請(qǐng)根據(jù)圖像回答下列問題:
(1)若甲圖中兩條曲線分別表示有催化劑和無催化劑的情況,則 曲線表示無催化劑時(shí)的情況(填字母,下同);
(2)若乙圖表示反應(yīng)達(dá)到平衡后分別在恒溫恒壓條件下和恒溫恒容條件下向平衡混合氣體中充入惰性(與反應(yīng)體系中任一物質(zhì)均不反應(yīng))氣體后的情況,則 曲線表示恒溫恒容的情況;
(3)根據(jù)丙圖可以判斷該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是 熱反應(yīng)(填“吸”或“放”);
(4)化學(xué)計(jì)量數(shù)x的值 (填取值范圍);判斷的依據(jù)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在一固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行以下反應(yīng):A(g)+2B(g) 3C(g),已知加入1molA和3molB且達(dá)到平衡后,生成了a molC!
(1)達(dá)到平衡時(shí),C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)是 (用含字母a的代數(shù)式表示)。
(2)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2molA和6 mol B,達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量為 mol(用含字母a的代數(shù)式表示)。此時(shí)C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣中體積分?jǐn)?shù)仍與原平衡相同,則還應(yīng)加入C mol。
(4)在同一容器中加nmolA和3n molB,則平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為mmol,若改變實(shí)驗(yàn)條件,可以使C的物質(zhì)的量在m~2m間變化,那么,n與m的關(guān)系是_____________。(用字母n、m關(guān)系式表示)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在2 L密閉容器內(nèi),800 ℃時(shí)反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時(shí)間的變化如下表:
時(shí)間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
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