煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
(10分)(每空2分)(1)放热(2)ACD(3)BC(4)x(5)1 1073
解析试题分析:(1)由表可知,温度越高,平衡常数越小,反应进行程度越小,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应为放热反应;(2)A.加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,错误;B.增大CO的物质的量以提高体系的压强,CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)反应是气体物质的量不变的反应,增大一氧化碳物质的量平衡正向进行,容器内气体物质的量增大,压强增大,正确;C.反应是放热反应,降温,速率减小平衡正向进行,错误;D.减小氢气浓度,平衡正向进行,但速率减小,错误.(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X;A.采用极限分析法,1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:6mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,不符合;B.采用极限分析法,2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:3mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,符合;C.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.8mol:3.8mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数小于x,符合;D.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol:4mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.不符合.
(4)因800℃时反应平衡常数为1.
CO(g)+ H2O(g)? H2(g)+ CO2(g),
起始:5(1-x) 5x 0 0
转化:5(1-x)y 5(1-x)y 5(1-x)y 5(1-x)y
平衡:5(1-x)(1-y)5(x-y+xy) 5(1-x)y 5(1-x)y
所以平衡常数k==
=1,解得y=x;(5)由方程式CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为=284.5kJ/mol,利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比,设CO、H2物质的量为x、y;x+y=10 283x+286y=2845 计算得到x=y=5mol;
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
起始:10mol 10mol 0 0
转化:5mol 5 mol 5mol 5mol
平衡:5mol 5mol 5mol 5mol
所以常数平衡常数为K==1;图表分析可知温度为800°C,T=273+800=1073K.
考点:化学平衡常数的含义;化学平衡的影响因素;等效平衡;化学平衡的计算
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
如图所示,B中活塞可以自由滑动。A、B中均有1mol X、1mol Y,起始时,V(A)=V(B)=a L。关闭K,相同温度下,两容器中同时发生反应:2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g) ΔH<0,达到平衡(Ⅰ)时,V(B)=0.8a L。
(1)达到平衡所需的时间:A B。(填“>”、“<”、或“=”,下同)
(2)W的百分含量:A B。
(3)B中X的转化率为 。
(4)打开K,重新达平衡(Ⅱ)时,B的体积为 L(用含a的式子表示,连通管体积忽略不计)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
用纯净的碳酸钙跟稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如右图所示,分析判断: 段化学反应速率最快, 段收集的二氧化碳最多。
(2)为了减缓上述化学反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是( )
A.蒸馏水 | B.NaCl固体 | C.NaCl溶液 | D.浓盐酸 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知A(g)+B(g)2 C(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 | 1.70 | 1.10 | 1.00 | 0.60 | 0.40 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知2A2(g)+B2(g)2C(g);△H=" -a" kJ/mol(a >0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。请回答下列问题:
(1)比较a______b(填>、=、<)
(2)此反应的平衡常数表达式为______________________;若将反应温度升高到700℃,反应的平衡常数将_____________(增大、减小或不变)。
(3)若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,a、b、c之间满足何种关系__________________(用代数式表示)。
(4)能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填序号,有一个或多个选项符合题意,下同)。
a、v(C)=2v(B2) b、容器内气体压强保持不变
c、v逆(A2)=2v正(B2) d、容器内的气体密度保持不变
(5)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是_____________。
a、及时分离出C气体 b、适当升高温度
c、增大B2的浓度 d、选择高效的催化剂
(6)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2mol A2和1mol B2, 500℃时充分反应达平衡后,放出热量dkJ,则d_________b(填>、=、<)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
我国有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
(1)“造合成气”发生的热化学方程式是CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g);△H>0
在恒温恒容的条件下,欲提高CH4的反应速率和转化率,下列措施可行的是 。
A、增大压强 B、升高温度 C、充入He气 D、增大水蒸气浓度
(2)“转化一氧化碳”发生的方程式是H2O(g) +CO(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如下:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
工业上高纯硅可以通过下列反应制取:SiCl4(g)+ 2H2(g) Si (s)+ 4HCl(g) -236kJ
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,H2的平均反应速率为0.1mol/(L·min),3min后达到平衡,此时获得固体的质量 g。
(2)该反应的平衡常数表达式K= 。可以通过_______使K增大。
(3)一定条件下,在密闭恒容容器中,能表示上述反应一定达到化学平衡状态的是 。
a.2v逆(SiCl4)=v正(H2)
b.断开4molSi-Cl键的同时,生成4molH-Cl键
c.混合气体密度保持不变
d.c(SiCl4):c(H2):c(HCl)=1:2:4
(4)若反应过程如图所示,纵坐标表示氢气、氯化氢的物质的量(mol),横坐标表示时间(min),若整个反应过程没有加入或提取各物质,则第1.5分钟改变的条件是______,第3分钟改变的条件是__________,各平衡态中氢气转化率最小的时间段是_____________ 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在一定条件下,反应x A+YBzC达到平衡:
(1)若A、B、C均为气体,则该反应的平衡常数表达式为_______________________;
(2)若A、B、C均为气体,减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z间的关系是___________;
(3)已知C是气体,且x+y=z,在增大压强时,若平衡发生移动,则一定向________(填“正”或“逆”)反应方向移动
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