【題目】在2 L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t ℃

700

800

830

1 000

1 200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列問題:

(1)該反應(yīng)為______________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(2)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。

A.容器中壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(CO)不變

C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為________℃。該溫度下,若向該容器中充入n(CO2)=1 mol,n(H2)=1 mol,4 min末達(dá)到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率為_____________,H2的體積分?jǐn)?shù)為_________。

【答案】吸熱 BC 830 50% 25%

【解析】

(1)根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)的影響結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析判斷;

(2)化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:正逆反應(yīng)速率相等,各組分含量保持不變,據(jù)此分析判斷;

(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),說明平衡常數(shù)K=1;該溫度下,向該容器中充入n(CO2)=1 mol,n(H2)=1 mol,CO2、H2的起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則二者平衡濃度相等,由CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),可知平衡時(shí)CO(g)、H2O(g)濃度相等,結(jié)合平衡常數(shù)K==1,分析解答。

(1)化學(xué)平衡常數(shù)的大小只與溫度有關(guān),升高溫度,平衡向吸熱的方向移動(dòng),由表可知:升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說明化學(xué)平衡正向移動(dòng),因此正反應(yīng)方向吸熱,故答案為:吸熱;

(2)A、該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng),容器中的壓強(qiáng)始終不變,壓強(qiáng)不變不能表示達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B、化學(xué)平衡時(shí),各組分的濃度不隨時(shí)間的改變而改變,c(CO)不變能夠說明達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;C、化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是v=v,所以v(H2)=v(H2O)表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C正確;D、c(CO2)=c(CO)時(shí),不能表明正逆反應(yīng)速率相等,不一定達(dá)到了平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤;故選BC;

(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),說明平衡常數(shù)K=1,故溫度為830℃;該溫度下,向該容器中充入n(CO2)=1 mol,n(H2)=1 mol,CO2、H2的起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則二者平衡濃度相等,由CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),可知平衡時(shí)CO(g)、H2O(g)濃度相等,結(jié)合平衡常數(shù)K==1可知,平衡時(shí)c(CO2)=c(H2)=c(CO)=c(H2O),根據(jù)碳元素守恒可知,平衡時(shí)n(CO2)=n(CO2)==0.5mol,故二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%; n(H2)=0.5mol,則H2的體積分?jǐn)?shù)×100%=25%,故答案為:830;50%;25%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.工業(yè)上常利用電解含有鐵、鈀、銅等金屬的粗銀棒精煉銀,示意圖如下:

(1)陰極反應(yīng)式為___________。

(2)精煉過程中,AgNO3溶液的濃度將___________(增大、減小不變”);原因是___________。

Ⅱ.(Pd)不僅是優(yōu)異的催化劑,也是首飾界的新寵。精煉銀的過程中鈀元素可在電解液中大量富集,因此工業(yè)上常利用精煉銀的電解液[主要成分為:AgNO3Pd(NO3)2、Cu(NO3)2Fe(NO3)3、Ni(NO3)2HNO3]為原料生產(chǎn)鈀金,流程如下:

(3)定量實(shí)驗(yàn)檢測(cè)表明,當(dāng)濾液1c(Ni2+)=2×103mol·L-1時(shí),Pd2+仍沒有開始沉淀,計(jì)算此時(shí)溶液中c(Fe3+)=___________,(Ksp[Ni(OH)2]=2.0×1015Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038)。

(4)“氧化過程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。

(5)為保證產(chǎn)品的純凈,沉淀過程中所得濾渣需要洗滌,簡(jiǎn)述檢驗(yàn)濾渣是否洗凈的實(shí)驗(yàn)方法___________。

(6)寫出還原步驟中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產(chǎn)品中常含有少量Al4C3Al2O3、C等雜質(zhì)。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定氮化鋁(AlN樣品中AlNAl4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解)。

1)實(shí)驗(yàn)原理:

Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4;

AIN溶于強(qiáng)酸產(chǎn)生銨鹽,溶于強(qiáng)堿生成氨氣,請(qǐng)寫出AlNNaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。

2)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示,量氣管為堿式滴定管改裝)

連好裝置后,首先應(yīng)進(jìn)行的操作是________。

3)實(shí)驗(yàn)過程:稱得裝置D的初始質(zhì)量為yg;稱取xgAlN樣品置于裝置B錐形瓶中,各裝置中加入相應(yīng)藥品,重新連好裝置;讀取量氣管的初始讀數(shù)為amL(量氣裝置左右液面相平)。

①欲首先測(cè)量Al4C3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)三個(gè)活塞的操作是________。

②若無恒壓管,對(duì)所測(cè)氣體體積的影響是________(偏大”“偏小無影響”)

③量氣管中液面不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。讀取讀數(shù)之前,應(yīng)對(duì)量氣管進(jìn)行的操作為____;若量氣管中的液面高于右側(cè)球形容器中的液面,所測(cè)氣體的體積______(偏大”“偏小無影響”)。

④記錄滴定管的讀數(shù)為bmL(已知:該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為VmL·mol1),則Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(用含a、b、x、y、Vm的代數(shù)式表示)

⑤測(cè)量AlN質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù):首先關(guān)閉活塞__,打開活塞___,通過分液漏斗加入過量___,與裝置B瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng);反應(yīng)完成后,____(填入該步應(yīng)進(jìn)行的操作),最后稱得裝置D的質(zhì)量為zg。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】碘循環(huán)工藝能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時(shí)又能制得氫氣。用稀土吸收H2后的儲(chǔ)氫材料作為電極材料,以KOH溶液作電解質(zhì)溶液(電池內(nèi)部氣體可從一個(gè)電極擴(kuò)散到另一個(gè)電極)形成的可逆電池的總反應(yīng)為NiO(OH)MH Ni(OH)2+M。下列說法不正確的是

A. 反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO2+I2+2H2O4H++SO42-+2I-

B. 分離器中的副產(chǎn)品是硫酸

C. 過程中循環(huán)利用的物質(zhì)是I2

D. 該電池充電完后若持續(xù)充電,在一個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生O2而使電池發(fā)生爆炸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組研究溶液中AgNO3Na2S的反應(yīng)。

(1)用離子方程式解釋AgNO3溶液pH<7的原因是____________________。

(2)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)認(rèn)為黑色沉淀中可能含有Ag2OAg2SAg,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

已知:i.濃硝酸能將Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag+SO42—(Ag2SO4可溶于硝酸);

ii. Ag2O能溶解在濃氨水中形成銀氨溶液[Ag(NH2)2OH],而Ag2SAg均不能。

①設(shè)計(jì)并實(shí)施如下實(shí)驗(yàn),證實(shí)沉淀中含有Ag2S,試劑1和試劑2分別是_________、________。

現(xiàn)象1中出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______________________________。

②設(shè)計(jì)并實(shí)施如下實(shí)驗(yàn),證實(shí)沉淀中不含有Ag2O,將實(shí)驗(yàn)操作補(bǔ)充完整。

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

步驟i

其少量銀氨溶液,向其中滴加鹽酸

出現(xiàn)白色沉淀

步驟ii

取少量洗滌后的黑色沉淀, ____________

沒有沉淀出現(xiàn)

寫出步驟i中反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________。

③經(jīng)檢驗(yàn),沉淀中不含有Ag。

(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)認(rèn)為AgNO3溶液具有氧化性,在一定條件下能夠氧化Na2S,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示),測(cè)得電壓為a (a>0)。對(duì)AgNO3溶液中氧化S2—的物質(zhì)進(jìn)行推測(cè):

假設(shè)10. 1 mol/L AgNO3溶液(pH=4)中的Ag+氧化了S2—;

假設(shè)20. 1 mol/L AgNO3溶液(pH=4)中的NO3氧化了S2—

利用下圖裝置繼續(xù)研究(已知:電壓大小反映了物質(zhì)氧化性與還原性強(qiáng)弱的差異;物質(zhì)氧化性與還原性強(qiáng)弱的差異越大,電壓越大)。

①將pH=40. 1 mol/L AgNO3溶液替換為_____溶液,記錄電壓為b(b>0)

②上述實(shí)驗(yàn)證實(shí)了氧化S2—的物質(zhì)中一定包含了Ag+,其證據(jù)是_________實(shí)驗(yàn)結(jié)論:AgNO3溶液與Na2S溶液的反應(yīng)類型與反應(yīng)條件有關(guān)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2)提純Al2O3做冶煉鋁的原料,提取的操作過程可用以下流程圖表示:

(1)請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:②_________________、 _________________。③____________。

(2)若①步?jīng)]有過濾操作而直接進(jìn)入步驟②,對(duì)后面的操作會(huì)有什么影響?________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過碳酸鈉(2 Na2CO3·3 H2O2)廣泛用于化工、造紙、紡織、食品等行業(yè),一種以芒硝(Na2SO4·10 H2 O)、H2O2等為原料制備過碳酸鈉的工藝流程如下:

已知2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O , pH小于5時(shí)幾乎均以Cr2O72-形式存在,pH大于8.5時(shí)幾乎均以CrO42-形式存在。

回答下列問題:

(1)Na2CrO4Cr元素的化合價(jià)為___

(2)Ksp(CaCrO4)___(”)Ksp(CaSO4)

(3)流程中循環(huán)物質(zhì)X___(填化學(xué)式)。

(4)步驟II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________

(5)步驟IIII是為了制得純堿,從環(huán)境保護(hù)的角度看,可能的不足之處是___

(6)步驟V合成時(shí),加入95%的乙醇的目的是___

(7)測(cè)定產(chǎn)品活性氧的實(shí)驗(yàn)步驟如下:準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)品,用硫酸溶解后,用c mol·L1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。

①滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液呈___(無色淺紅色”)

②過氧化物的活性氧是指過氧化物單獨(dú)用催化劑催化分解時(shí)放出氧氣的質(zhì)量與樣品的質(zhì)量之比。該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的產(chǎn)品中活性氧為___(列出計(jì)算表達(dá)式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素,其中Z為金屬元素,X、W為同一主族元素。X、Z、W形成的最高價(jià)氧化物分別為甲、乙、丙。x、y2、z、w分別為X、Y、Z、W的單質(zhì),丁是化合物。其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列判斷錯(cuò)誤的是( )

A. 反應(yīng)①、②、③都屬于氧化還原反應(yīng) B. X、Y、Z、W四種元素中,Y的原子半徑最小

C. Na著火時(shí),可用甲撲滅 D. 一定條件下,x與甲反應(yīng)生成丁

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三氟化氮(NF3)是無色無味的氣體,它可由氨和氟直接反應(yīng)得到:4NH3+3F2NF3+3NH4F。下列有關(guān)NF3的敘述正確的是

A. NF3是離子化合物 B. NF3中的N呈+3價(jià)

C. NF3的氧化性比F2強(qiáng) D. NF3的還原性比NH3強(qiáng)

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