煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
(1)BCE (2) 0.25mol·L-1·s-1
(3)K= K=K1/K2 (4)CEF
(5)
解析試題分析:(1)先求各個情況下的生成物濃度冪之積與反應(yīng)濃度冪之積的比:Q(A)=1.2;Q(B)=0.25;Q(D)=1;Q(E)=0.67;可以看出只有BCE向正反應(yīng)方向移動,而A是逆向移動,D已達(dá)到平衡狀態(tài)。
CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)
起始: 10mol 10mol 0 0
變化: x x x x
平衡:(10-x) (10-x) x x
依題意有:
解之得:X=7.5mol
則30s內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為:
因?yàn)樘际枪腆w,因此濃度是定值,在平衡常數(shù)表達(dá)式中不寫出碳。
① C(s)+CO2(g)2CO(g) 平衡常數(shù)K;
② C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 平衡常數(shù)K1;
③ CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) 平衡常數(shù)K2;
①就等于②-③,因此平衡常數(shù)K=K1/K2
(5)乙相當(dāng)于甲在相同條件下達(dá)到平衡后再減小壓強(qiáng),平衡繼續(xù)右移,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大,但是達(dá)到平衡的時間會加長,因?yàn)閴簭?qiáng)減小,減慢了反應(yīng)的速率。
考點(diǎn):考查化學(xué)平衡的有關(guān)知識。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)在T℃時,將0.6molH2和0.4molN2置于容積為2 L的密閉容器中(壓強(qiáng)為mPa)發(fā)生反應(yīng):3H2+N22NH3 △H<0。若保持溫度不變,某興趣小組同學(xué)測得反應(yīng)過程中容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化如圖所示:8 min內(nèi)分鐘NH3的平均生成速率為 mol·L-1·min-1。
(2)仍在T℃時,將0.6molH2和0.4molN2置于一容積可變的密閉容 器中。
①下列各項(xiàng)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (填序號)。
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為l:3:2
b.3v正(N2)=v逆(H2)
c.3v正(H2)=2v逆(NH3)
d.混合氣體的密度保持不變
e.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
②該條件下達(dá)到平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)與題(1)條件下NH3的體積分?jǐn)?shù)相比 (填“變大”“變小”或“不變”)。
③達(dá)到平衡后,改變某一條件使反應(yīng)速率發(fā)生了如圖所示的變化,改 變的條件可能是 。
a.升高溫度,同時加壓
b.降低溫度,同時減壓
c.保持溫度、壓強(qiáng)不變,增大反應(yīng)物濃度
d.保持溫度、壓強(qiáng)不變,減小生成物濃度
(3)硝酸廠的尾氣含有氮氧化物,不經(jīng)處理直接排放將污染空氣。 氨氣能將氮氧化物還原為氮?dú)夂退浞磻?yīng)機(jī)理為:
2NH3(g)+5NO2(g)=7NO(g)+3H2O(g) H=-akJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) H=-bkJ·mol-1
則NH3直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為: 。
若標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO與NO2混合氣體40.32L被足量氨水完全吸收,產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮?dú)?2.56L。該混合氣體中NO與NO2的體積之比為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
金屬鎂及其化合物不僅在國防上有重要應(yīng)用,在化學(xué)研究中也有廣泛應(yīng)用。
(1)某同學(xué)研究反應(yīng)速率時用如下方法:取一段鎂條,用砂紙擦去表面的氧化膜,使足量鎂條與一定量鹽酸反應(yīng)生成H2的量與反應(yīng)時間的關(guān)系曲線如圖所示。鎂與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為 ;在前4min內(nèi),鎂條與鹽酸的反應(yīng)速率逐漸加快,在4 min之后,反應(yīng)速率逐漸減慢,請簡述其原因:_____________。
(2)向少量的Mg(OH)2懸濁液中加入適量的飽和氯化銨溶液,固體完全溶解,寫出NH4Cl飽和溶液使Mg(OH)2懸濁液溶解的離子方程式 。
(3)Mg Al可形成原電池:
編號 | 電極材料 | 電解質(zhì)溶液 | 電子流動方向 |
1 | Mg Al | 稀鹽酸 | Mg流向Al |
2 | Mg Al | NaOH溶液 | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)制硫酸的過程中利用反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,將SO2轉(zhuǎn)化為SO3,尾氣SO2可用NaOH溶液進(jìn)行吸收。請回答下列問題:
(1)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應(yīng),則下列說法正確的是 。
A.若反應(yīng)速率v(SO2)=v(SO3),則可以說明該可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B.保持溫度和容器體積不變,充入2 mol N2,化學(xué)反應(yīng)速率加快
C.平衡后僅增大反應(yīng)物濃度,則平衡一定右移,各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定都增大
D.平衡后移動活塞壓縮氣體,平衡時SO2、O2的百分含量減小,SO3的百分含量增大
E.保持溫度和容器體積不變,平衡后再充入2molSO3,再次平衡時各組分濃度均比原平衡時的濃度大
F.平衡后升高溫度,平衡常數(shù)K增大
(2)將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)得到如下表中的兩組數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)編號 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達(dá)到平衡所需時間/min | ||
SO2 | O2 | SO2 | O2 | |||
1 | T1 | 4 | 2 | x | 0.8 | 6 |
2 | T2 | 4 | 2 | 0.4 | y | 9 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
向某密閉容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的氣體B三種氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如下面左圖所示。下面右圖為t2時刻后改變?nèi)萜髦袟l件,平衡體系中速率隨時間變化的情況且t2—t5四個階段都各改變一種條件,所用條件均不同。t3—t4階段為使用催化劑。
(1)若t1=15s,則t0—t1階段以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v(C)= mol/(L?s);
(2)若t2—t3階段,C的體積分?jǐn)?shù)變小,此階段v正 v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)B的起始物質(zhì)的量為 mol;
(4)t1時刻,平衡常數(shù)K= ;
(5)t5—t6階段容器內(nèi)A的物質(zhì)的量共減小0.03mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為a KJ,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 ;
(6)若t2時刻后圖像變化如下圖,則改變條件為
a.恒溫恒壓下,按照2:1比例充入任意量的B和C
b.恒溫恒壓下,加入0.24mol A、0.06mol B和0.14mol C
c.恒溫恒壓下,加入0.12mol A、0.1mol B和0.22mol C
d.恒溫恒壓下,加入0.14mol B和0.30mol C
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。請回答下列問題:
(1)水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)是:3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-→Fe3O4↓+S4O32-+2H2O
①上述離子方程式中x=________;
②每生成1 mol Fe3O4,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為________mol;
(2)某高效凈水劑可由Fe(OH)SO4聚合得到。工業(yè)上以FeSO4、NaNO2和稀硫酸為原料來制備Fe(OH)SO4,反應(yīng)中有NO生成,化學(xué)方程式為 。
高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為:Fe2O3(s)+ CO(g) Fe(s)+CO2(g)+Q
已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下:
溫度/℃ | 1000 | 1115 | 1300 |
平衡常數(shù) | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發(fā)生下列反應(yīng):
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g) ΔH= a kJ·mol-1
上述反應(yīng)NH3生成量與溫度的關(guān)系,常壓下達(dá)到平衡時測得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
溫度 T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
時間/濃度 | c(NH3) (mol/L) | c(O2 ) (mol/L) | c(NO) (mol/L) |
起始 | 0.8000 | 1.600 | 0.000 |
第4 min | 0.3000 | 0.9750 | 0.5000 |
第6 min | 0.3000 | 0.9750 | 0.5000 |
第8 min | 0.7000 | 1.475 | 0.1000 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上制取三氧化硫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1
(1)能夠說明在恒溫恒容條件下,上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (填序號)。
A.每生成1mol SO3的同時生成0.5mol O2
B.容器中混合氣體的密度不變
C.SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2:1:2
D.容器中氣體總壓強(qiáng)不變
(2)400℃,1.01×105Pa下,上述反應(yīng)中n(SO3)和n(O2)隨時間變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是 (填序號)。
A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.點(diǎn)d和點(diǎn)e處的n(O2)相同
D.500℃,1.01×105Pa下,反應(yīng)達(dá)到平衡時,n(SO3)比圖中e點(diǎn)的值大
(3)已知該反應(yīng)的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃時,容積為1.0L的密閉容器中充入0.05mol SO2(g)和0.03mol O2(g),反應(yīng)一段時間后,有0.04mol SO3生成。此時,該反應(yīng) (填“是”、“否”或“無法判斷”)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),理由是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
請運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,在恒容容器中,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________
A.體系壓強(qiáng)保持不變 |
B.混合氣體的密度保持不變 |
C.CO與H2的濃度之比為1∶2 |
D.單位時間內(nèi),消耗2molH2的同時消耗1mol CH3OH |
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