已知298K時(shí):
反應(yīng)Ⅰ:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484.0kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+1/2O2(g)?CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
(1)298K時(shí),將a mol CO2與b mol H2混合氣體充入容積為1L的密閉容器中,2min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)測(cè)得產(chǎn)物CO的濃度為c mol?L-1.則:
①v(H2)=
c
2
mol?L-1?min-1
c
2
mol?L-1?min-1

②CO2與H2發(fā)生反應(yīng)生成CO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ?mol-1
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=+41.0kJ?mol-1
.若不同溫度下發(fā)生上述反應(yīng),其化學(xué)平衡常數(shù)K(700℃)
 K(830℃)(填寫“<”、“>”或“=”)
(2)向容積為1L的密閉容器中加入0.050mol CO和0.025mol O2,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,達(dá)平衡后測(cè)得c(CO2)=0.040mol?L-1.則:①能說明反應(yīng)Ⅱ已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
bc
bc
(填寫序號(hào)).
a.v(CO2)=2v (O2)              b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
c.v(CO)=2v(O2)            d.容器內(nèi)氣體的密度保持不變
②該溫度條件下,反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡常數(shù)K=
56.56
56.56

③某溫度下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如下圖所示.
平衡狀態(tài)由a變到b時(shí),平衡常數(shù)K(a)
=
=
K(b)(填“>”、“<”或“=”).
分析:(1)已知298K時(shí):
反應(yīng)Ⅰ:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484.0kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+1/2O2(g)?CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
利用蓋斯定律將Ⅰ×
1
2
-Ⅱ可得CO2 (g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H=+41.0 kJ?mol-1,
計(jì)算CO的反應(yīng)速率,利用反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可計(jì)算氫氣的反應(yīng)速率;
(2)①達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不變,以此衍生的一些物理量也不發(fā)生變化,以此判斷;
②計(jì)算平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度,根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
③平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),與壓強(qiáng)無關(guān).
解答:解:(1)已知298K時(shí):
反應(yīng)Ⅰ:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484.0kJ?mol-1
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+1/2O2(g)?CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
利用蓋斯定律將Ⅰ×
1
2
-Ⅱ可得CO2 (g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H=+41.0 kJ?mol-1,
①v(H2)=v(CO)=
cmol/L
2min
=
c
2
mol?L-1?min-1,
故答案為:
c
2
mol?L-1?min-1
②由以上分析可知,CO2與H2發(fā)生反應(yīng)生成CO和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為CO2 (g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H=+41.0 kJ?mol-1,因正反應(yīng)吸熱,則升高溫度平衡向正方向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,
故答案為:CO2 (g)+H2(g)?CO (g)+H2O(g)△H=+41.0 kJ?mol-1;<;
(2)①對(duì)于CO(g)+1/2O2(g)?CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1,
a.無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在v(CO2)=2v (O2),故a錯(cuò)誤;              
b.由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不等,則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,可說明達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;
c.v(CO)=2v(O2),可說明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;            
d.無論是否達(dá)到平衡狀態(tài),容器內(nèi)氣體的密度保持不變,故d錯(cuò)誤.
故答案為:bc;
②CO(g)+
1
2
O2(g)?CO2(g)
開始(mol/L):0.05    0.025       0
轉(zhuǎn)化(mol/L):0.04    0.02       0.04
平衡(mol/L):0.01    0.005      0.04
則k=
0.04
0.01×
0.005
=56.56,
故答案為:56.56;
③平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),與壓強(qiáng)無關(guān),平衡常數(shù)不變,故答案為:=.
點(diǎn)評(píng):本題考查了反應(yīng)速率的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算、平衡狀態(tài)的判斷等知識(shí)點(diǎn),難度不大,注意平衡狀態(tài)的判斷中,只有反應(yīng)前后改變的物理量才能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù).
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知298K時(shí)下述反應(yīng):
①C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H1=-110.5kJ?mol-1
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2=-283.0kJ?mol-1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H3,
則△H3等于(  )

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科目:高中化學(xué) 來源:0114 月考題 題型:填空題

(1)已知:
① C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.5kJ·mol-1
② 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);△H=-566 kJ·mol-1
③ TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s)+O2(g);△H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO(g)的△H=_____________。
(2)已知298K時(shí)下列反應(yīng)的焓變?yōu)?BR>① CH3COOH(l)+2O2(g) = 2CO2(g)+2H2O(l) △H1(298K)= -870.3kJ·mol-1
② C(s)+O2(g) = CO2(g) △H2(298K)= -393.5kJ·mol-1
③ H2(g) +1/2O2(g) = H2O(l) △H3(298K) = -285.8kJ·mol-1
計(jì)算在此溫度下2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)焓變!鱄=_____________。
(3)已知下列各組熱化學(xué)方程式
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+640kJ/mol
請(qǐng)寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO2(g)的熱化學(xué)方程式_____________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知298K時(shí),反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ?mol-1  ΔS=-198.2J?mol-1?K-1。
請(qǐng)分析,298K時(shí),合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知298K時(shí)下列反應(yīng):

Ca(s)+C(s)+O2(g)=CaCO3(s);△H=-1206.8kJ?mol1  ①

Ca(s)+O2(g)=CaO(s);△H=-635.1kJ?mol1  ②

CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g);△H=+178.2kJ?mol1  ③

則該溫度下12g C完全燃燒的熱化學(xué)方程式為_____                             。

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