在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),

其化學平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列問題:

(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K= 。

(2)該反應為 反應(選填吸熱、放熱)。

(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。

a.容器中壓強不變 b.混合氣體中c(CO)不變

c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)

(4)某溫度下,平衡濃度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),試判斷此時的溫度為 ℃。在此溫度下,若該容器中含有1molCO2、1.2molH2、0.75molCO、1.5molH2O,這狀態(tài) (填是或否)處于平衡狀態(tài)?若不是,反應向哪個方向進行?

(1)C(CO)·C(H2O)/C(CO2) ·C(H2)(2)吸熱(3)bc (4)830(5)否,反應向正反應方向進行

【解析】

試題分析:(1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義,K=[c(CO)·c(H2O)]/[c(CO2)·c(H2)]。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以得出:隨溫度升高,K值越大,說明隨溫度的升高,平衡向正反應方向移動,正反應方向是吸熱反應。(3)a、反應前后氣體系數(shù)之和相等,反應任何時刻壓強都不變,不能作為達到平衡的標志;b、根據(jù)化學平衡狀態(tài)定義:達到化學平衡狀態(tài),各組分的濃度保持不變,因此c(CO)不變可以作為達到平衡的標志;c、用反應速率來判斷達到平衡的標志時,要求反應方向必須一正一逆,反應速率之比等于各自的系數(shù)之比,v正(H2)=v逆(H2O)符合上述要求,可以作為達到平衡的標志;d、不知道開始時的投入料是多少,因此不能作為達到化學平衡的標志。(4)c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)代入平衡常數(shù)的表達式,得出K=1,根據(jù)表格數(shù)據(jù)對照,此時的溫度是830℃, Qc=1.5×0.75/(1×1.2)=0.94<1,沒有達到平衡狀態(tài),平衡應向正反應方向進行。

考點:考查化學反應平衡常數(shù)等相關(guān)知識。

練習冊系列答案
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下列實驗操作中不正確的是

A.用容量瓶配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,溶解后的溶液要馬上轉(zhuǎn)移至容量瓶

B.蒸餾時,應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口

C.蒸發(fā)結(jié)晶時當蒸發(fā)到剩有少量液體時,停止加熱,利用余熱將液體蒸干

D.分液時,分液漏斗下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出

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超臨界流體(Supercritical Fluid)是溫度和壓力同時高于臨界值的流體,也即壓縮到具有接近液體密度的氣體,是物質(zhì)介于氣態(tài)和液態(tài)之間的一種新的狀態(tài)。目前應用最廣的是超臨界二氧化碳,在中藥、香料的萃取分離以及作為溶劑、發(fā)泡劑取代氟利昂等具有重要價值。下列有關(guān)說法中錯誤的是

A.超臨界二氧化碳與CO2的物理性質(zhì)不同,化學性質(zhì)相同

B.超臨界二氧化碳可能是一種原子晶體

C.用超臨界二氧化碳溶解萃取物質(zhì),符合綠色化學的思想

D.用超臨界二氧化碳代替氟利昂可減輕對臭氧層的破壞

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二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對臭氧層無破壞作用。工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)二甲醚CH3OCH3的新工藝主要發(fā)生三個反應:

① CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H1=-Q1 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) △H2=-Q2 kJ·mol-1

③ CO(g)+ H2O(g) CO2(g) + H2(g) △H3=-Q3 kJ·mol-1

回答下列問題:

(1)新工藝的總反應3H2(g)+ 3CO(g)CH3OCH3(g)+ CO2(g)的熱化學方程式為_________。

(2)工業(yè)上一般在恒容密閉容器中采用下列反應合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g) △H

下表所列數(shù)據(jù)是該反應在不同溫度下的化學平衡常數(shù)(Κ)。

溫度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

① 由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH 0 (填“ >”、“=”或“<”)。能夠說明某溫度下該反應是平衡狀態(tài)的是

A.體系的壓強不變

B.密度不變

C.混合氣體的相對分子質(zhì)量不變

D.c(CO)=c(CH3OH)

② 某溫度下,將 2mol CO和 6mol H2 充入2L的密閉容器中,充分反應 10min后,達到平衡時測得c(CO)=0.2mol/L,計算此溫度下的平衡常數(shù)K= 。

(3)工業(yè)生產(chǎn)是把水煤氣中的混合氣體經(jīng)過處理后獲得的較純H2用于合成氨。合成氨反應原理為:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ?mol-1。實驗室模擬化工生產(chǎn),在恒容密閉容器中沖入一定量N2和H2后,分別在不同實驗條件下反應,N2濃度隨時間變化如下圖。

請回答下列問題:

①與實驗Ⅰ比較,實驗Ⅱ改變的條件為 。

②在實驗Ⅲ中改變條件為采用比實驗Ⅰ更高的溫度,請在下圖中畫出實驗I和實驗Ⅲ中NH3濃度隨時間變化的示意圖。

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下列敘述I和II均正確并有因果關(guān)系的是

選項

敘述I

敘述II

A

溶解度:CaCO3<Ca(HCO3)2

溶解度:Na2CO3<NaHCO3

B

鹽酸的酸性強于氫硫酸

氯元素比硫元素非金屬性強

C

SiO2可與HF反應

氫氟酸不能保存在玻璃瓶中

D

Ca(OH)2能制成澄清石灰水

可配制2.0 mol?L-1的Ca(OH)2溶液

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對某一可逆反應來說,使用催化劑的作用是

A.提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率

B.以同樣程度改變正逆反應的速率

C.增大正反應速率,減小逆反應速率

D.改變平衡混合物的組成

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科目:高中化學 來源:2014-2015學年內(nèi)蒙古巴市高二10月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

下列敘述中,不能用勒夏特列原理解釋的是

A.紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺

B.高壓比常壓有利于合成SO3的反應

C.加入催化劑有利于氨的合成

D.工業(yè)制取金屬鉀Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)選取適宜的溫度,使K變成蒸氣從反應混合物中分離出來

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科目:高中化學 來源:2014-2015學年內(nèi)蒙古巴市高二10月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=―184.6kJ·mol-1,則反應HCl(g)=H2(g)+Cl2(g)的△H為

A.+184.6kJ·mol-1 B.―92.3kJ·mol-1

C.―369.2kJ·mol-1 D.+92.3kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源:2014-2015學年山東省濰坊市高三上學期期中考試化學試卷(解析版) 題型:選擇題

下列關(guān)于元素周期表和元素周期律的說法正確的是

A.ⅥA族元素的原子半徑越大,越容易得到電子

B.I A族與VIIA族元素間能形成離子化合物也能形成共價化合物

C.I A族元素的金屬性比ⅡA族元素的金屬性強

D.原子最外層電子數(shù)為2的元素一定位于元素周期表中的ⅡA族

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