某溫度下在容積固定的密閉容器中,下列反應(yīng)達到平衡:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
初始投料比n(CO)n(H2O) | CO轉(zhuǎn)化率 | H2O轉(zhuǎn)化率 |
1:1 | 0.5 | 0.5 |
1:2 | 0.67 | 0.335 |
1:3 | 0.75 | 0.25 |
(1)已知CO和H2的燃燒熱分別為283kJ/mol、285.8kJ/mol,H2O(g)=H2O(l)△H= -44kJ/mol,寫出CO(g)和H2O(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 。該溫度下,向該容器中充入1mol CO、3molH2O(g)、2mol CO2、1.5molH2,則起始時該反應(yīng)速率V正 V逆(填“>”、“<”或“=”)
(3)結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷下列說法中正確的是 。
A.增加H2O(g)的量,CO的轉(zhuǎn)化率升高而H2O(g)的轉(zhuǎn)化率降低
B.若CO與H2O(g)的轉(zhuǎn)化率相同,則二者的初始投入量一定相同
C.CO和H2O(g)初始物質(zhì)的量之比等于二者轉(zhuǎn)化率之比
D.當CO與H2O(g)物質(zhì)的量之比為1:4時,CO的轉(zhuǎn)化率為0.85
【答案】(1)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol(2)1 ; = ;(3) AB
【解析】
試題分析:(1)已知CO和H2的燃燒熱分別為283kJ/mol、285.8kJ/mol,則CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;H2O(g)=H2O(l)△H= -44kJ/mol,①式+③式-②式得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,故答案為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol(2)若初始投料比為11,則CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,平衡常數(shù)K==1,向該容器中充入1mol CO、3molH2O(g)、2mol CO2、1.5molH2,,則Qc==1,V正=V逆.(3)A.增加H2O(g)的量,是平衡向正反應(yīng)方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,水的轉(zhuǎn)化率降低,A正確;B.CO與H2O(g)的計量數(shù)相等,若CO與H2O(g)的轉(zhuǎn)化率相同,則二者的初始投入量一定相同,B正確;CO和H2O(g)始終按照系數(shù)比轉(zhuǎn)化,即按照11進行轉(zhuǎn)化,但初始的物質(zhì)的量不一定按11進行投料,C錯誤;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)假設(shè)一氧化碳轉(zhuǎn)化率為x,則CO轉(zhuǎn)了xmol,二氧化碳和氫氣分別生成(1-x),由平衡常數(shù)K=1=,解得x=0.8,即轉(zhuǎn)化率為80%,D錯誤;答案選AB.
考點:化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。
(1)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe (s)+3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ· mol-1,
C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1, 則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為 。
(2)CO與O2設(shè)計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。該電池的負極反應(yīng)式為 。
(3)CO2和H2充入一定體積的恒容密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) 測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖5。
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①該反應(yīng)的ΔH 0(填“大于或小于”),曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為
KⅠ KⅡ (填“>、=或<”)。
②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反應(yīng)物投入量 | 1 mol CO2、3 mol H2 | a molCO2、3a molH2、 b molCH3OH(g)、b molH2O(g) |
若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等,且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則b的取值范圍為 。
(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時,在不同催化劑(I、II、III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖6。在0~15小時內(nèi),CH4的平均生成速率I、II和III從小到大的順序為 (填序號)。
(5)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。
在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖7。
①當溫度在 范圍時,溫度是乙酸生成速率的主要影響因素。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,稀硝酸還原產(chǎn)物為NO,寫出有關(guān)的離子方程式 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法中正確的是( )
A.2.9 g 2CaSO4·H2O中含有的結(jié)晶水分子數(shù)為0.02NA
B.30 g乙酸和葡萄糖的混合物中含碳原子數(shù)為NA
C.在鐵與硫的反應(yīng)中,1 mol鐵失去的電子數(shù)為3NA
D.62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有的O2-數(shù)為NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙紅色)+H2O中,溶液顏色介于黃色和橙紅色之間。若使溶液的橙紅色加深,則應(yīng)向溶液中加入的是
A.少量濃硫酸 B.少量氫氧化鈉固體 C.少量氯化鉀固體 D.少量H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
已知2SO2 (g) + O2 (g) 2SO3 (g) ΔH = -197 kJ·mol-1。向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體:(甲) 2 mol SO2和1 mol O2 (乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 (丙) 2 mol SO3 。恒溫、恒容下反應(yīng)達平衡時,下列關(guān)系一定正確的是
A.容器內(nèi)壓強P:P甲=P丙 > 2P乙
B.SO3的質(zhì)量m:m甲=m丙 > 2m乙
C.c(SO2)與c(O2)之比k:k甲=k丙 > k乙
D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:Q甲=Q丙 > 2Q乙
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列說法正確的是 ( )
A.石墨能導(dǎo)電,是電解質(zhì) B.干冰是酸性氧化物
C.氯水是純凈物 D.CaCO3難溶于水是弱電解質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是 ( )
A.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,鐵作負極被氧化:Fe-3e-=Fe3+
B.鐵溶于稀硝酸,溶液變黃:3Fe +8H+ +2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O
C.向NaAlO2溶液中通入過量的CO2:CO2+ 2AlO2- + 3H2O =2Al(OH)3 ↓ + CO32-
D.用小蘇打治療胃酸過多:HCO3-+H+ = CO2↑+H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
用式量為43的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個氫原子,所得芳香烴產(chǎn)物的種類數(shù)為( )
A.3 B. 4 C.5 D.6
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