8.在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下:
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$.
(2)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng).(填“吸熱”或“放熱”)
(3)800℃,固定容器的密閉容器中,放入混合物,其始濃度為c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)=0.03mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.02mol/L,則反應(yīng)開始時(shí),H2O的消耗速率比生成速率大(填“大”“小”或“不能確定”)
(4)830℃,在1L的固定容器的密閉容器中放入3molCO2和1molH2,平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25%,
H2的物質(zhì)的量為0.25mol.

分析 (1)化學(xué)平衡常數(shù)是指:一定溫度下,可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比,固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越大,說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),正反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
(3)計(jì)算此時(shí)濃度商Qc,若Qc=K,處于平衡狀態(tài),若Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,若Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,進(jìn)而判斷H2O的消耗速率與生成速率相對(duì)大;
(4)令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為ymol,則:
           CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
開始(mol):3      1        0       0
變化(mol):y      y        y      y
平衡(mol):3-y    1-y      y      y
再根據(jù)平衡常數(shù)k=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$=1列方程計(jì)算解答.

解答 解:(1)可逆反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式k=$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$,
故答案為:$\frac{c(CO)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}$;
(2)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越大,升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),
故答案為:吸熱;
(3)此時(shí)的濃度商Qc=$\frac{0.01×0.03}{0.01×0.02}$=1.5,大于800℃平衡常數(shù)K=0.9,故反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,故H2O的消耗速率比生成速率大,
故答案為:大;
(4)令平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為ymol,則:
           CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
開始(mol):3      1        0      0
變化(mol):y      y        y      y
平衡(mol):3-y    1-y      y      y
容器的容積為1L,故$\frac{y×y}{(3-y)×(1-y)}$=1,解得:y=0.75,
故平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.75mol}{3mol}$×100%=25%=$\frac{1}{3}$,平衡時(shí)H2的物質(zhì)的量為1mol-0.75mol=0.25mol,
故答案為:25%;0.25mol.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡計(jì)算,涉及平衡常數(shù)計(jì)算、影響因素及應(yīng)用等,難度中等,注意掌握化學(xué)平衡常數(shù)的用途:1、判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度,2、判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),3、判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向,4、計(jì)算轉(zhuǎn)化率等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.人們平常通過(guò)飲食從食物中攝取的一些重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、無(wú)機(jī)鹽、水.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

19.某礦石主要含Al2O3、Fe2O3、FeO及少量鈣鎂的化合物.某實(shí)驗(yàn)小組利用該礦石制得較純凈Al(OH)3的過(guò)程如下.

(1)“氧化”的目的是將Fe2+氧化成Fe3+,有利于其水解除去鐵元素;“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)檢驗(yàn)“水解”得到的母液Ⅰ中已不存在Fe3+的方法是取少量母液Ⅰ,滴加KSCN溶液,無(wú)血紅色,則母液Ⅰ中已不存在Fe3+
(3)過(guò)濾得到的濾渣Ⅱ必須用蒸餾水洗滌,洗滌液要并入“堿溶”后得到的溶液,該操作的目的是減小鋁元素?fù)p失,提高Al(OH)3產(chǎn)率;
(4)第四步中用NaOH溶液溶解部分沉淀混合物的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(5)如開始所取礦石質(zhì)量為5g,最后得到的Al(OH)3的質(zhì)量為3.9g,則礦石樣品中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為51%.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.對(duì)固體表面的化學(xué)過(guò)程的研究,有助于理解各種不同的過(guò)程.
(1)根據(jù)反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0,(△H-T△S<0)因此汽車尾氣中的CO和NO會(huì)自發(fā)地生成無(wú)毒N2和CO2,但實(shí)際上有毒氣體仍大量逸散到空氣中,原因是:CO和NO的反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能進(jìn)行徹底,且反應(yīng)速率太慢.
(2)用CH4催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染.
CH4(g)+4NO(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ•mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2O(g)+CO2(g)+2H2O(g)△T2
若1molCH4催化還原NO2至N2,整個(gè)過(guò)程中放出的熱量為867kJ,則△H2=-1160KJ/mol.
(3)合成氨鐵觸媒主要成分是xFeO•yFe2O3,當(dāng)+2價(jià)與+3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1:2時(shí)催化活性最高,以Fe2O3為原料制備上述催化劑,發(fā)生反應(yīng):2Fe2O3+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4FeO+CO2.為制得這種活性最高的催化劑,向48gFe2O3粉末中加入恰好反應(yīng)的炭粉的質(zhì)量為0.6g.
(4)探究不同催化劑對(duì)NH3還原NO反應(yīng)的催化性能.
控制實(shí)驗(yàn)條件相同,催化反應(yīng)器中裝載不同的催化劑,將催化反應(yīng)后的混合氣體通過(guò)試管溶液(溶液體積、濃度均相同).為比較不同催化劑的催化性能,需要測(cè)量并記錄的數(shù)據(jù)是溶液顯色所需要的時(shí)間;尾氣處理方法是:將尾氣與足量的空氣混合通入水中.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.向2L密閉容器中通入a mol氣體A和b mol氣體B,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):
xA(g)+yB(g)?pC(g)+qD(g)
已知:平均反應(yīng)速率v(C)=$\frac{1}{2}$v(A);反應(yīng)2min時(shí),A的濃度減少了$\frac{1}{3}$,B的物質(zhì)的量減少了$\frac{a}{2}$ mol,有a mol D生成.回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)2min內(nèi),v(A)=$\frac{1}{12}$a mol/(L.min).
(2)化學(xué)方程式中,x=2、y=3、p=1、q=6.
(3)反應(yīng)平衡時(shí),D為2a mol,則B的轉(zhuǎn)化率為$\frac{a}$×100%.
(4)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)的壓強(qiáng)與起始時(shí)的壓強(qiáng)比($\frac{5}{3}$a+b):(a+b)
(5)如果其他條件不變,將容器的容積變?yōu)?L,進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),則與上述反應(yīng)比較:反應(yīng)速率增大(填“增大”、“減小”或“不變”),理由是體積減小,反應(yīng)物的濃度增大,因而使反應(yīng)速率增大.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.(1)配平:4Zn+10HNO3(很稀)═4Zn(NO32+1NH4NO3+3H2O
(2)寫出實(shí)驗(yàn)室制取NH3的化學(xué)方程式:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H20
(3)除去一氧化氮中的少量二氧化氮的最好方法(用方程式表示)3NO2+H2O═2HNO3+NO;
(4)在含Cu+的酶(催化劑)的活化中心,亞硝酸根離子(NO${\;}_{2}^{-}$)可轉(zhuǎn)化為NO,寫出Cu+在酸性水溶液中與NO${\;}_{2}^{-}$反應(yīng)的離子方程式:NO2-+Cu++2H+=H2O+Cu2++2NO↑.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.恒溫、容積為1L恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過(guò)程和能量關(guān)系如圖所示[已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol].
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297KJ•mol-1
②△H2=-78.64 kJ/mol.
③在相同條件下,充入1mol SO3和0.5mol O2,則達(dá)到平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率為20%;此時(shí)該反應(yīng)吸收(填“放出”或“吸收”)19.66 kJ的能量.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.某溫度下,在2L的密閉容器中,加入1molX(g)和2molY(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)+m Y(g)?3Z(g),平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%.在此平衡體系中加入1molZ(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變.下列敘述不正確的是( 。
A.m=2
B.加入1molZ(g)時(shí),平衡逆向移動(dòng),達(dá)到平衡后反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變
C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1:1
D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.2mol•L-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.已知某可逆反應(yīng) mA(g)+nB(g)?pC(g)△H=Q kJ•mol-1,在密閉容器中進(jìn)行,如圖表示在不同時(shí)間t、溫度T、壓強(qiáng)P與反應(yīng)物B的百分含量的關(guān)系曲線,下列判斷正確是( 。
A.T2>T1?P1>P2    m+n>p??△Η<0B.T1>T2?P1<P2    m+n<p??△Η>0
C.T1<T2?P1<P2     m+n<p??△Η<0D.T1>T2?P1<P2     m+n>p??△Η>0

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案