【題目】一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) 一定溫度下,向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體,反應(yīng)過程中CO2氣體和CO氣體的濃度與時間的關(guān)系如圖所示。

(1)t1時,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為ν______ν(填“>”“<”或“=”);

(2)4分鐘內(nèi),CO2的轉(zhuǎn)化率為__________;CO的平均反應(yīng)速率v(CO)=__________________

(3)下列條件的改變能減慢其反應(yīng)速率的是______________(選填序號)

①降低溫度 ②減少鐵粉的質(zhì)量 ③保持壓強不變,充入He使容器的體積增大 ④保持體積不變,充入He使體系壓強增大

(4)下列描述能說明上述反應(yīng)已達平衡的是__________________(選填序號)

①v(CO2)=v(CO)

②單位時間內(nèi)生成n molCO2的同時生成n mol CO

容器中氣體壓強不隨時間而變化

④容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化

【答案】 71.4% 0.125mol·L-1·min-1 ①③ ②④

【解析】

分析圖像:CO2初始濃度為0.7mol/L,CO初始濃度為0,反應(yīng)開始后CO2濃度逐漸減小,CO濃度逐漸增大,到第4min時都保持不變。開始正反應(yīng)速率V最大,逆反應(yīng)速率V=0,4minV=V,反應(yīng)已達平衡狀態(tài)。根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征和影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素來作答。

(1)由題意可知初始只投入了反應(yīng)物,從正反應(yīng)開始直到第4min建立平衡狀態(tài),在此過程中正反應(yīng)速率始終大于逆反應(yīng)速率,最后正、逆反應(yīng)速率相等從圖像上看,t1時的點處于建立平衡的過程中,所以V>V;

(2)4mim內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率==71.4%;

4min內(nèi)CO濃度增加了0.5mol/L,CO的平均反應(yīng)速率v(CO)= ;

(3)根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素①降低溫度,減慢反應(yīng)速率,①符合題干要求;②因鐵粉是固體,固體物質(zhì)的濃度幾乎不隨取用量的改變而變化,所以減少鐵粉的質(zhì)量,濃度沒有變化,反應(yīng)速率不變,②不符合題干要求;③保持壓強不變,充入He使容器的體積增大,CO和CO2的濃度將減小,反應(yīng)速率減小,③符合題干要求;④保持體積不變,充入He使體系壓強增大,CO和CO2的濃度沒有變化,反應(yīng)速率不變,④不符合題干要求。答案選①③;

(4)v(CO2)=v(CO),不能確定正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的相對大小,所以不能確定反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)①不符合題意;②單位時間內(nèi)生成n molCO2表示逆反應(yīng)速率v(CO2)單位時間內(nèi)生成n mol CO表示正反應(yīng)速率v(CO),“單位時間內(nèi)生成n molCO2的同時生成n mol CO”,v(CO2):v(CO)=1:1,等于CO2、CO化學(xué)計量數(shù)之比,即正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率,反應(yīng)已達平衡狀態(tài)②符合題意;③在溫度和容積一定時,壓強與氣體分子數(shù)成正比,由反應(yīng)式Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)可知,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,所以反應(yīng)過程中氣體壓強一直沒有變化,即壓強不隨時間而變化不能說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài),③項不符合題意;④氣體平均相對分子質(zhì)量=,盡管氣體物質(zhì)的量一直保持不變,但氣體CO、CO2的質(zhì)量一直在變化,所以氣體平均相對分子質(zhì)量一直在變化,所以容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化可以說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài),④項符合題意;答案②④。

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】根據(jù)下列有關(guān)圖象,說法正確的是 ( )

A. 由圖知,反應(yīng)在T1、T3處達到平衡,且該反應(yīng)的ΔH<0

B. 由圖知,反應(yīng)在t6時刻,NH3體積分數(shù)最小

C. 由圖知,t3時采取增大反應(yīng)體系壓強的措施

D. 表示在10 L容器、850℃時的反應(yīng),由圖知,到4 min時,反應(yīng)放出51.6 kJ的熱量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖,下列有關(guān)該電池的說法正確的是

A. CH4+H2O3H2+CO,1molH2O參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移12×6.02×1023個電子

B. 電極A為正極

C. CH4在電極上被氧化

D. 電池工作時,CO32-向電極A移動

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池,采用電解法制備 Fe(OH)2,裝置如右圖所示,其中電解池兩極材料分別為鐵和石墨,通電一段時間后,右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生大量的白色沉淀。則下列說法正確的是

A. 石墨電極處的電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-

B. X是鐵電極

C. 電解池中有1mol Fe溶解,石墨H2 22.4 L

D. 若將電池兩極所通氣體互換,X、Y兩極材料也互換, 實驗方案更合理。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】食用酒精常用淀粉發(fā)酵制備,下列說法正確的是(

A.淀粉屬于化合物

B.淀粉溶液和酒精均能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)

C.淀粉溶液和酒精可用碘水鑒別

D.淀粉轉(zhuǎn)化為乙醇不屬于氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一種用鋁土礦和硫鐵礦燒渣(配料中含Al2O3、Fe2O3FeOSiO2等)為原料制備無機高分子絮凝劑聚合堿式氯化鋁鐵的流程如下:

(1)配料中屬于兩性氧化物的是______,步驟Ⅱ酸溶時,Fe2O3被溶解的化學(xué)方程式為_____

(2)“濾渣1”的主要成分為________ (填化學(xué)式),為檢驗“過濾1”后的溶液中是否含有Fe3,可選用的化學(xué)試劑是_________。

(3)步驟Ⅳ加入H2O2溶液的目的是______,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__。

(4)步驟Ⅴ調(diào)節(jié)pH3發(fā)生反應(yīng)生成聚合堿式氯化鋁鐵,若溶液pH過大,可能造成的影響是_________;步驟Ⅵ包含的操作有過濾、________、干燥得到產(chǎn)品。

(5)測定聚合堿式氯化鋁鐵{可表示為[FeaAlb(OH)xClyn}中n(Fe)/n(Al)的比值的步驟如下:

步驟1:準確稱取產(chǎn)品5.710g溶于水,加入足量的稀氨水,過濾,將濾渣灼燒至質(zhì)量不再變化,得到3.350g固體。

步驟2:另準確稱取相同質(zhì)量樣品,溶于足量NaOH溶液,過濾,充分洗滌,將濾渣灼燒至質(zhì)量不再變化,得到固體0.8000g

計算產(chǎn)品中n(Fe)/n(Al)的比值。(寫出計算過程)____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列鹵代烴在KOH醇溶液中加熱不反應(yīng)的是

(CH3)3C—CHBr2 CHCl2—CHBr2 CH3Cl

A. ①③⑥ B. ②③⑤ C. 全部 D. ②④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置制備一硝基甲苯。

實驗步驟如下:

①配制濃硫酸和濃硝酸(按體積比1∶3)的混合物(混酸);

②在三頸瓶里裝15 mL甲苯;

③裝好其他藥品,并組裝好儀器;

④向三頸瓶中加入混酸,并不斷攪拌;

⑤控制溫度,大約反應(yīng)10分鐘至三頸瓶底有大量液體(淡黃色油狀)出現(xiàn);

⑥分離出一硝基甲苯。(已知:甲苯的密度為0.866 g·cm-3,沸點為110.6 ℃;硝基苯的密度為1.20 g·cm-3,沸點為210.9 ℃)

根據(jù)上述實驗,回答下列問題:

(1)實驗方案中缺少一個必要的儀器,它是________。本實驗的關(guān)鍵是控制溫度在30 ℃左右,如果溫度過高,產(chǎn)生的后果是__________________________。

(2)簡述配制混酸的方法:________________________________,濃硫酸的作用是_________________

(3)L儀器名稱是________,進水口是________

(4)寫出甲苯與混酸反應(yīng)生成對硝基甲苯的化學(xué)方程式:______________,反應(yīng)類型為:________。

(5)分離產(chǎn)品方案如下:

操作1的名稱是________。

(6)經(jīng)測定,產(chǎn)品1的核磁共振氫譜中有3個峰,則其結(jié)構(gòu)簡式為________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知X為一種常見酸的濃溶液,能使蔗糖粉末變黑。AX反應(yīng)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中反應(yīng)條件及部分產(chǎn)物均已略去,則下列有關(guān)說法錯誤的是

A. X使蔗糖變黑的現(xiàn)象主要體現(xiàn)了X的脫水性

B. A為鐵,則在圖中的反應(yīng),X只起氧化的作用

C. A為碳單質(zhì),則C不宜用來撲滅由鈉引起的著火

D. B氣體通入品紅溶液中,品紅溶液褪色

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