【題目】I.CO、CO2的應(yīng)用和治理是當(dāng)今社會的熱點問題。

CO工業(yè)上可用于高爐煉鐵,發(fā)生如下反應(yīng): 1/3Fe2O3(s) + CO(g)2/3Fe(s) + CO2(g),已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:

溫度/℃

1000

1150

1300

平衡常數(shù)

4.0

3.7

3.5

1)該反應(yīng)的正反應(yīng)為_____反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是____(選填序號)

a.及時吸收或移出CO2 b.增大反應(yīng)體系的壓強

c.用更高效的催化劑 d.粉碎礦石,增大接觸面積

2)一定條件下,在容積一定的容器中,鐵和CO2發(fā)生反應(yīng):Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)Q,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式K_____________。下列措施中能使平衡時增大的是______(選填編號)。

a.升高溫度 b.增大壓強

c.充入一定量CO d.再加入一些鐵粉

II.合成尿素的反應(yīng)為:2NH3(g)CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)QQ0)。

一定條件下,在10 L的恒容密閉容器中,充入2 mol NH31 mol CO2,反應(yīng)經(jīng)5 min后達到平衡,測得容器中CO2的濃度為0.05molL-1 。

完成下列填空:

1)平均反應(yīng)速率υ(NH3)____________。

2)下列描述中能說明上述反應(yīng)已達平衡的是_________。(填序號)

a(NH3)υ(H2O) b.氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化

cNH3CO2的比例保持不變 d.氣體的壓強不再發(fā)生變化

3)為提高尿素的產(chǎn)率,工業(yè)上用該反應(yīng)生產(chǎn)尿素時,合適的反應(yīng)條件是_______。(填序號)

a200℃ b800℃ c101 kPa d24000 kPa

【答案】放熱 a a 0.02 molL-1min-1 b d; a d;

【解析】

I.1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,K值減小,即反應(yīng)逆向移動,而升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,根據(jù)影響平衡移動的因素逐項進行分析;

2)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,固體和純液體不代入表達式;

,則該比值就是平衡常數(shù),而平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,K值不變,且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則升溫正向移動,平衡常數(shù)增大;

II.1)根據(jù)已知信息可列出三段式,計算平衡時氨氣的轉(zhuǎn)化量,再根據(jù)公式計算速率;

2)根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷,當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時,說明可逆反應(yīng)到達平衡狀態(tài);

3)根據(jù)影響平衡移動的因素進行分析。

I.1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,K值減小,即反應(yīng)逆向移動,而升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng);

欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進Fe2O3的轉(zhuǎn)化,逐項進行分析,

a. 及時吸收或移出CO2,平衡正向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大,a項正確;

b. 該反應(yīng)前后氣體體積不變,則增大反應(yīng)體系的壓強,平衡不移動,b項錯誤;

c. 催化劑能夠同等程度的加快正逆反應(yīng)速率,不影響平衡移動,c項錯誤;

d. 粉碎礦石,增大接觸面積,只能加快反應(yīng)速率,不影響平衡移動,d項錯誤;綜上所述可采取的措施為a;

故答案為:放熱;a;

2)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,由于FeFeO為固體,不能寫在化學(xué)平衡常數(shù)表達式中,因此該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為

因為,則該比值就是平衡常數(shù),而平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,K值不變,且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則升溫正向移動,平衡常數(shù)增大,

a. 溫度越高,K越大,生成物濃度越大,反應(yīng)物濃度越小,即c(CO)/c(CO2)增大,a項正確;

b. 該反應(yīng)前后氣體體積不變,增大壓強化學(xué)平衡不移動,即c(CO)/c(CO2)不變,b項錯誤;

c. 充入一定量CO,溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,則c(CO)/c(CO2)不變,c項錯誤;

d. 再加入一些鐵粉,平衡不移動,溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,d項錯誤;綜上所述,能使平衡時增大的是a;

故答案為:;a;

II.1)根據(jù)已知信息可列出三段式,

2NH3(g) CO2(g) CO(NH2)2(s)H2O(g)

開始(mol/L0.2 molL-1 0.1 molL-1

轉(zhuǎn)化(mol/L0.1 molL-1 0.05molL-1

平衡(mol/L0.1 molL-1 0.05molL-1

則平均反應(yīng)速率

故答案為:0.02 molL-1min-1

2a. 用不同物質(zhì)的反應(yīng)速率表示平衡狀態(tài)時,應(yīng)滿足一正一逆,系數(shù)之比,而(NH3)υ(H2O),速率之比不等于物質(zhì)的計量數(shù)之比,a項錯誤;

b. 氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化,說明正逆反應(yīng)速率相等,能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),b項正確;

c. NH3CO2按照系數(shù)之比2:1投料,又按2:1進行轉(zhuǎn)化,因此NH3CO2的比例始終為2:1,保持不變,則NH3CO2的比例保持不變不能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),c項錯誤;

d. 該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量發(fā)生變化,容器容積不變,因此隨反應(yīng)進行,壓強減小,當(dāng)氣體的壓強不再發(fā)生變化時,能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),d項正確;綜上所述,能說明上述反應(yīng)已達平衡的是b d;

故答案為:b d

32NH3(g)CO2(g) CO(NH22(s)H2O(g)QQ0),該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱且氣體體積減小的反應(yīng),工業(yè)上用該反應(yīng)生產(chǎn)尿素時,合適的反應(yīng)條件是低溫高壓,則合適的反應(yīng)條件是a d;

故答案為:a d。

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:

【題目】以氨氣代替氫氣來研發(fā)氨燃料電池是當(dāng)前科研的一個熱點,氨燃料電池使用的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,電池反應(yīng)為4NH33O22N26H2O。下列有關(guān)說法錯誤的是(  )

A. 燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率一般比普通的電池高

B. 氨燃料電池在放電時,負(fù)極反應(yīng)為2NH36e6OH===N26H2O

C. 以氨氣代替氫氣的主要原因是氨氣易液化、易儲存

D. 氨燃料電池在充電時,在陰極N2得電子被氧化

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【題目】表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法中正確的是

A. 在常溫常壓下,11.2L氯氣所含的原子數(shù)為

B. 2.3g金屬鈉被氧化成Na2O2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1

C. 5.6g鐵與足量稀鹽酸反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.3

D. 2L 0.1 mol/LNa2SO4溶液中含有的Na+的數(shù)為0.2

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【題目】已知硅及其化合物之間存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系。其中A是制造芯片和光電池的主要原料;B是含硅化合物中的一種氣體;某些C可作干燥劑或催化劑的載體;D是一種黏合劑,能將磨砂玻璃黏合在一起,E是一種比H2CO3酸性還弱的酸。

試回答下列問題:

(1)寫出A、CE的化學(xué)式:A________、C________E________。

(2)①反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是________,屬于置換反應(yīng)的是______,屬于離子反應(yīng)的是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成霧霾時與大氣中的氨有關(guān)(如下圖所示)。下列敘述錯誤的是

A. 霧和霾的分散劑相同

B. 霧霾中含有硝酸銨和硫酸銨

C. NH3是形成無機顆粒物的催化劑

D. 霧霾的形成與過度施用氮肥有關(guān)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列生產(chǎn)或?qū)嶒炇聦嵰龅南鄳?yīng)結(jié)論不正確的是(  )

選項

事實

結(jié)論

A

工業(yè)制硫酸中,在礦石處理階段,將礦石粉碎再煅燒

增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率

B

A、B兩支試管中分別加入等體積5%H2O2,在B試管中加入MnO2,B試管中產(chǎn)生氣泡快

當(dāng)其他條件不變時,催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率

C

其他條件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應(yīng),升高溶液的溫度,析出硫沉淀所需時間變短

當(dāng)其他條件不變時,升高反應(yīng)溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快

D

一定條件下:H2(g)+I2(g) 2HI(g)達到反應(yīng)平衡,縮小體積顏色加深

c(I2)增大,I2物質(zhì)的量增多

A. A B. B C. C D. D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙烯是重要的化工原料,以乙烯為原料在不同條件下可合成下列物質(zhì)(部分條件未標(biāo)出):

(1)乙醇能與乙酸反應(yīng)生成有果香味的物質(zhì),其名稱為__________,該反應(yīng)類型是____________

(2)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式是______________實驗現(xiàn)象是__________________

(3)反應(yīng)③用KOH的乙醇溶液處理二氯乙烷制氯乙烯的方程式為:____________

(4)苯乙烯中所含官能團的名稱_____________

(5)苯乙烯合成聚苯乙烯的化學(xué)方程式是_____________________

(6)以乙醇和苯乙烯為原料合成有機物,寫出合成路線圖_________________。

(合成路線常用的表示方法為:

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【題目】醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHHCH3COO,下列敘述不正確的是

A.醋酸溶液中離子濃度的關(guān)系滿足:c(H)c(OH)c(CH3COO)

B.0.1 mol/L的醋酸溶液加水稀釋,溶液中c(OH)減小

C.醋酸溶液中加入少量CH3COONa固體,平衡逆向移動

D.常溫下,pH2的醋酸溶液與pH12NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH<7

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】I)有下列幾組物質(zhì)或原子:①612C614CHNa2O2PNH2O2O3⑧燒堿、純堿及苛性鈉。選擇適當(dāng)?shù)男蛱柣卮鹩嘘P(guān)問題:

1)屬于第二周期ⅤA族的元素是_____________

2)含有非極性鍵的離子化合物是_____________;

3)互為同位素的是_____________

4)原子半徑最小的原子形成的分子是_____________;

5)屬于同素異形體的是_____________。

II)用合理的化學(xué)用語回答下列問題

1)甲烷分子的電子式:_____________

2)乙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式:_____________

3)甲烷和氯氣光照生成一氯甲烷方程式:_____________;

4)苯和液溴在鐵屑催化下反應(yīng)生成溴苯方程式:_____________;

5)乙醇和金屬鈉反應(yīng)生成乙醇鈉方程式:_____________。

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