一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0,1100℃时,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)下列措施中能使平衡时K增大的是___________(填序号);
A.升高温度 B.增大压强C.充入一定量COD.降低温度
(2)8分钟内,CO的平均反应速率v(CO)=___________mol/(L·min);
(3)1100℃时,2L的密闭容器中,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
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 3molFe、2molCO2 | 4molFeO、3molCO |
CO的浓度(mol/L) | C1 | C2 |
CO2的体积分数 | ![]() | ![]() |
体系压强(Pa) | P1 | P2 |
气态反应物的转化率 | ![]() | ![]() |
(共13分)(1)A 2分 (2)0.0625 2分
(3)①BC 2分 ②C1=0.67mol/L 3分 2分
2分
解析试题分析:(1)正方应是吸热反应,平衡时升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数K值增大,A正确;B、反应前后体积不变,则增大压强平衡不移动,而平衡常数只与温度有关系,则K值不变,B不正确;C、充入一定量CO,平衡向逆反应方向移动,但平衡常数不变,C不正确;D、降低温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,D不正确,答案选A。
(2)8分钟内,生成CO的浓度是0.5mol/L,则CO的平均反应速率v(CO)=0.5mol/L÷8min=0.0625mol/(L·min)。
(3)根据图像可知,该温度下反应的平衡常数K==
=2。根据方程式可知,反应前后体积不变,因此3molCO就相当于是3molCO2,所以甲乙两容器中的平衡是等效的,即CO2的体积分数相同,B正确;甲容器中
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
起始浓度(mol/L) 1 0
转化浓度(mol/L) x x
平衡浓度(mol/L) 1-x x
所以根据平衡常数可知x:(1-x)=2,解得x=,则C1=
,
=
乙容器中
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
起始浓度(mol/L) 0 1.5
转化浓度(mol/L) y y
平衡浓度(mol/L) y 1.5-y
所以根据平衡常数可知 ( 1.5-y):y=2,解得y=0.5,则C2=1,=
,A不正确,D不正确;
反应前后体积不变,甲中气体的物质的量是3mol,乙中是4mol,则P1<P2,C正确,答案选BC。
②根据以上分析可知C1=0.67mol/L ,=
,
=
。
考点:考查平衡常数、外界条件对平衡状态的影响以及可逆反应的有关计算与等效平衡的应用
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=Q,其平衡常数随温度变化如下表所示:
温度/℃ | 400 | 500 | 850 |
平衡常数 | 9.94 | 9 | 1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
一定温度下,在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应,其平衡常数表达式为K=。请回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为__________________________________________;
若温度升高,K增大,则该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)能判断该反应一定达到平衡状态的是________(填字母序号)。
A.v正(H2O)=v逆(H2) |
B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变 |
C.消耗n mol H2的同时消耗n mol CO |
D.容器中物质的总物质的量不随时间改变 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值 (填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(2)在一体积为10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示,则:
①0~4 min时间段平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1。
②在800℃时该反应的化学平衡常数K= (要求写出表达式及数值),CO的转化率= 。
③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol·L-1和0.80 mol·L-1,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
2012年11月16日,5名男孩被发现死于贵州省毕节市七星关区街头垃圾箱内,经当地公安部门初步调查,5名男孩是因在垃圾箱内生火取暖导致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应的化学方程式可表示为CO+HbO2O2+HbCO,实验表明,c(HbCO)即使只有c(HbO2)的
,也可造成人的智力损伤。已知t ℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2 mol·L-1,若使c(HbCO)小于c(HbO2)的
,则吸入肺部CO的浓度不能超过________mol·L-1。
(2)有如下三个与CO相关的反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=Q1,平衡常数K1
Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=Q2,平衡常数为K2
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=Q3,平衡常数为K3
在不同的温度下K1、K2、K3的数值如下:
T/℃ | K1 | K2 | K3 |
700 | 1.47 | 2.38 | 0.62 |
900 | 2.15 | 1.67 | |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将0.3 mol SiCl4(g)、0.2 mol N2(g)、0.6 mol H2(g)充入2 L密闭容器内,进行上述反应,5 min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60 g。
(1)H2的平均反应速率是 mol·L-1·min-1。
(2)平衡时容器内N2的浓度是 mol·L-1。
(3)SiCl4(g)的转化率是 。
(4)若按n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=3∶2∶6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在不改变反应条件的情况下,为了提高SiCl4(g)的转化率,可通过改变投料配比的方式来实现。下列四种投料方式,其中可行的是 。
选项 | 投料方式 |
A | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=1∶1∶2 |
B | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 1∶2∶2 |
C | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 3∶2∶2 |
D | n(SiCl4)∶n(N2)∶n(H2)=" " 2∶1∶3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铁是最常见的金属之一,铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:
化学反应 | 平衡 常数 | 温度 | |
973K | 1173K | ||
①Fe(s)+CO2(g) ![]() | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g) ![]() | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g)+ H2O(g) ![]() | K3 | ? | ? |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上一般在密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
(1)不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
①该反应△H 0,△S 0(填“>”或“<”),则该反 自发进行(填“一定能”、“一定不能”、“不一定”)实际生产条件控制在250℃、l.3×l04kPa左右,选择此压强的理由是 。
(2)某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)="0.l" mol·L -1。
①该反应的平衡常数K= :
②在其他条件不变的情况下,将容器体积压缩到原来的1/2,与原平衡相比,下列有关说法正确的是 (填序号)。
A.氢气的浓度减少 |
B.正反应速率加快,逆反应速率也加快 |
C.甲醇的物质的量增加 |
D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 |
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