t℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
時間(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | O.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
分析 (1)根據化學平衡常數的概念來書寫;根據溫度對化學平衡、化學平衡常數的影響來回答;
(2)化學平衡狀態(tài)的標志:正逆反應速率相等,各組分的組成不變,據此判斷;
(3)計算此時的濃度商Qc,與平衡常數比較判斷反應進行方向,據此解答;
(4)①依據容器中濃度變化結合化學平衡的三段式列式計算,結合平衡常數不隨溫度變化,根據轉化率公式進行計算;
②反應在4min~5min,平衡向逆方向移動,根據平衡移動原理,結合選項判斷;
由表中數據可知,5min~6minCO的濃度降低,CO2濃度增大,濃度變化都是0.02mol/L,說明平衡向正反應移動,再結合水的濃度變化進行判斷.
解答 解:(1)因平衡常數等于生成物的濃度冪之積除以反應物的濃度冪之積,所以K=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$,化學平衡常數的大小只與溫度有關,升高溫度,平衡向吸熱的方向移動,由表可知:升高溫度,化學平衡常數增大,說明化學平衡正向移動,因此正反應方向吸熱,
故答案為:$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$;>;
(2)a、反應是一個反應前后體積不變的反應,壓強的改變不會要引起平衡移動,故a錯誤;
b、反應熱是指一定物質的量的物質參加反應所產生的熱效應,與反應所處狀態(tài)無關,故b錯誤;
c、化學平衡狀態(tài)的標志是v正=v逆,所以v正(H2)=v逆(CO)表明反應達到平衡狀態(tài),故c正確;
d、CO2的質量分數不變,說明反應已經處于平衡狀態(tài),故d正確;
故選cd;
(3)此時的濃度商Qc=$\frac{0.01×0.05}{0.01×0.03}$=$\frac{5}{3}$,大于800℃平衡常數0.9,故反應向逆反應進行,故H2O的消耗速率比生成速率大,
故答案為:大;
(4)①CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始濃度/mol•L-1 0.2 0.3 0 0
變化濃度/mol•L-1:c3 c3 c3 c3
平衡濃度/mol•L-1:0.2-c3 0.3-c3 c3 c3
由題意知,850℃時,K=1.0,即
K=$\frac{c(CO{\;}_{2})c(H{\;}_{2})}{c(CO)c(H{\;}_{2}O)}$=$\frac{(0.2-C{\;}_{3})×(0.3-C{\;}_{3})}{C{\;}_{3}×C{\;}_{3}}$=1.0
解得 c3=0.12mol/L,所以c1=0.08mol/L,H2O(g)的轉化率=$\frac{0.12mol/L}{0.3mol/L}$×100%=40%,
故答案為:0.08;40%;
②反應在4min~5min,平衡向逆方向移動,根據平衡移動原理,結合選項判斷;
由表中數據可知,5min~6minCO的濃度降低,CO2濃度增大,濃度變化都是0.02mol/L,說明平衡向正反應移動,再結合水的濃度變化進行判斷.②反應在4min~5min,平衡向逆方向移動,增大水蒸氣的濃度,平衡向正反應移動,降低溫度平衡向正反應移動,使用催化劑平衡不移動,增大氫氣的濃度,平衡向逆反應移動,故4min~5min改變條件為增大氫氣的濃度,
由表中數據可知,5min~6minCO的濃度降低,CO2濃度增大,濃度變化都是0.02mol/L,說明平衡向正反應移動,而水的濃度增大0.05mol/L,應是增大水蒸氣的濃度,
故答案為:d;a.
點評 本題主要考查溫度對化學平衡、化學平衡常數的影響,化學平衡常數的計算,化學平衡的標志判斷,難度不大,考查學生分析和解決問題的能力.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 容器I、II中正反應速率相同 | |
B. | 容器I中CO 的物質的量比容器II中的多 | |
C. | 容器I、III中反應的平衡常數相同 | |
D. | 容器I中CO 的轉化率與容器II中CO2 的轉化率之和等于1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | ①③⑤ | B. | ②③④ | C. | ②③ | D. | ②⑤ |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
催化劑組分質量分數(%) | CuO | 0 | 25 | 50 | 75 | 100 |
ZnO | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 | |
到達平衡所需時間(h) | 2.5 | 7.4 | 8.1 | 12 | 無催化活性 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 等物質的量的硫蒸氣和硫固體分別完全燃燒,后者放出熱量多 | |
B. | 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ•mol-1,則氫氣燃燒熱為241.8 kJ•mol-1 | |
C. | 己知2C(s)+2O2(g)═2CO2(g)△H=a kJ•mol-1;2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=b kJ•mol-1;則a>b | |
D. | 已知NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H=-57.4 kJ•mol-1,則含20.0g NaOH的稀溶液與稀醋酸完全中和,放出的熱量小于28.7kJ |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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