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1200℃时测得反应H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)的平衡常数K为1.若反应从H2(g)和CO2(g)开始,且H2(g) 和CO2(g)的初始浓度均为0.0100mol?L-1时,计算H2的平衡转化率.(写出详细步骤)
【答案】分析:令平衡时氢气的浓度变化为xmol/L,利用三段式表示出平衡时各组分的浓度,代入平衡常数计算x的值,氢气的浓度变化量除以氢气的起始浓度得氢气的转化率.
解答:解:令平衡时氢气的浓度变化为xmol/L,则:
                H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)
开始(mol/L):0.01      0.01      0        0
变化(mol/L):x         x         x        x
平衡(mol/L):0.01-x    0.01-x    x        x
所以=1,解得x=0.005,
所以氢气的转化率为×100%=50%,
答:氢气的转化率为50%.
点评:本题考查化学平衡计算、平衡常数等,难度中等,注意平衡常数的有关计算与平衡常数应用.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

1200℃时测得反应H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)的平衡常数K为1.若反应从H2(g)和CO2(g)开始,且H2(g) 和CO2(g)的初始浓度均为0.0100mol?L-1时,计算H2的平衡转化率.(写出详细步骤)

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K与温度t的关系如下。请回答下列问题:

t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

 

①该反应的化学平衡常数的表达式K =                     ,由上表数据可得,该反应为          反应。(填“吸热”或“放热”)

②800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)=0.01 mol·L-1、c(H2O)=0.03mol·L-1、c(CO2)=0.01 mol·L-1、c(H2)=0.05 mol·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率            (填"大"、"小"或"不能确定")

③830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为         

(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H=-49.0kJ·mol-1。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

①平衡时CH3OH的体积分数w为              

②现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是                      

容器

实验1

实验2

实验3

反应物投入量(始态)

1mol CO2、3mol H2

1mol CH3OH、1mol H2O

2mol CH3OH、2mol H2O

CH3OH的平衡浓度/mol·L1

C1

C2

C3

反应的能量变化

放出 x kJ

吸收y kJ

吸收z kJ

体系压强/Pa

P1

P2

P3

反应物转化率

a1

a2

a3

A.2 C1>C3         B.x+y=49.0        C.2P2<P3

D.(a1+a3)<1      E.2P1>P3           F.a1= a2

③在一个装有可移动活塞的容器中进行上述反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反应达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为a mol,保持容器内的温度和压强不变,向平衡体系中通入少量的H2,再次达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为b mol,请比较a、b的大小          

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年浙江省五校高三第一次联考化学试卷 题型:填空题

(1)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K与温度t的关系如下。请回答下列问题:

t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

 

①该反应的化学平衡常数的表达式K =                     ,由上表数据可得,该反应为          反应。(填“吸热”或“放热”)

②800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)=0.01 mol·L-1、c(H2O)=0.03 mol·L-1、c(CO2)=0.01 mol·L-1、c(H2)=0.05 mol·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率             (填"大"、"小"或"不能确定")

③830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为         

(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  △H=-49.0kJ·mol-1。测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:

①平衡时CH3OH的体积分数w为              

②现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是                      

容器

实验1

实验2

实验3

反应物投入量(始态)

1mol CO2、3mol H2

1mol CH3OH、1mol H2O

2mol CH3OH、2mol H2O

CH3OH的平衡浓度/mol·L1

C1

C2

C3

反应的能量变化

放出 x kJ

吸收y kJ

吸收z kJ

体系压强/Pa

P1

P2

P3

反应物转化率

a1

a2

a3

A.2 C1>C3          B.x+y=49.0         C.2P2< P3

D.(a1+ a3)<1       E.2P1> P3           F.a1= a2

③在一个装有可移动活塞的容器中进行上述反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。反应达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为a mol,保持容器内的温度和压强不变,向平衡体系中通入少量的H2,再次达到平衡后,测得CH3OH的物质的量为b mol,请比较a、b的大小          

 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

1200℃时测得反应H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)的平衡常数K为1.若反应从H2(g)和CO2(g)开始,且H2(g) 和CO2(g)的初始浓度均为0.0100mol?L-1时,计算H2的平衡转化率.(写出详细步骤)

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