练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    煤化工中常常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题．
    （1）在一定条件下：①C（g）+CO2（g）?2CO（g）△H1
    ②C（g）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H2
    ③CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）△H3
    则△H1、△H2、△H3之间的关系是
     
    ．
    如果在一定温度下，三个反应的平衡常数分别为K1、K2 和K3；K1、K2、K3之间的关系是
     
    ．
    （2）CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）平衡常数随温度变化如表1：
                    表1：
    温度∕℃ 400 500 800
    平衡常数 9.94 9 1
    ①上述正反应是
     
    （填“放热”或“吸热”）反应．
    ②800℃发生上述反应，以表2中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动才能建立化学平衡的有
     
    （填序号）
                     表2：
    A B C D E
    n（CO2） 3 1 0 1 1
    n（H2） 2 1 0 1 2
    n（CO） 1 2 3 0.5 3
    n（H2O） 5 2 3 2 1
    ③若反应在500℃进行，CO、H2O的起始浓度均为0.02mol∕L，在该条件下，CO的最大转化率为
     
    ．
    ④若反应在800℃进行，设起始CO和H2O（g）共5mol，水蒸气的体积分数为x；平衡时CO转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y=
     
    ．
    ⑤在V L密闭容器中通入CO和H2O（g）各10mol，在T℃达到平衡，然后急速除去水蒸气（除水蒸气时各物质的物质的量不变），将混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ，则T℃平衡常数K=
     
    ．（CO的燃烧热283kJ?mol-1，H2的燃烧热286kJ?mol-1）
    考点：化学平衡的计算,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡的影响因素
    专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题
    分析：（1）根据盖斯定律计算得到答案；根据化学平衡常数表达式解答；
    （2）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；
    ②反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，求出此时的浓度商Qc，平衡向正反应方向移动，浓度商小于平衡常数；
    ③到达平衡时转化率最大，令平衡时CO的浓度变化量为cmol/L，根据三段式法用c表示出平衡时各组分个浓度，再利用平衡常数列方程，求出c，再利用转化率定义计算；
    ④起始时水的物质的量为5xmol，转化的CO的物质的量为 5（1-x）ymol，利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，代入800℃平衡常数，据此解答；
    ⑤CO、H2的物质的量共为10mol，根据燃烧放出的热量求出CO、H2各自的物质的量，利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量，代入平衡常数计算．
    解答： 解：（1）反应②-反应③，可得到反应①，则有△H1=△H2-△H3；
    反应①C（s）+CO2（g） 2CO（g）平衡常数K=
    c2(CO)
    c(CO2)
    ；
    反应②C（s）+H2O（g） CO（g）+H2（g）平衡常数K1=
    c(H2)?c(CO)
    c(H2O)
    ；
    反应③CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g） 平衡常数K2=
    c(H2)?c(CO2)
    c(CO)?c(H2O)
    ；
    反应②-反应③得反应①，所以K=
    K1
    K2
    ，
    故答案为：△H1=△H2-△H3；
    K1
    K2
    ；
    （2）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，故答案为：放热；
    ②反应在同一容器内进行，体积相同，方程式中各物质的化学计量数都是1，所以在计算中均可用物质的量数值代替浓度数值，800℃时反应平衡常数为1，
    Qc=
    c(H2)?c(CO2)
    c(CO)?c(H2O)
    ，
    A、Qc=
    2×3
    1×5
    =
    6
    5
    ＞1，反应向逆反应进行，故A错误；
    B、Qc=
    1×1
    2×2
    =
    1
    4
    ＜1，反应向正反应进行，故B正确；
    C、开始只有CO、H2，反应向正反应进行，故C正确；
    D、Qc=
    1×1
    0.5×2
    =1，处于平衡状态，故D错误；
    E、Qc=
    2×1
    3×1
    =
    2
    3
    ＜1，反应向正反应进行，故E正确；
    故选：BCE；
    ③令CO的浓度变化量为c，三段式法用c表示出平衡时各组分个浓度，
                  CO（g）+H2O（g）   H2（g）+CO2（g），
    起始（mol/L）：0.02      0.020           0              0
    转化（mol/L）：c          c              c              c
    平衡（mol/L）：0.02-c     0.02-c         c              c
    500℃时，反应平衡常数有K=
    c×c
    (0.02-c)×(0.02-c)
    =9，解得c=0.015，
    CO的最大所以转化率为
    0.015mol/L
    0.02mol/L
    ×100%    =75%，
    故答案为：75%；
    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=
    5(1-x)y×5(1-x)y
    5(1-x)(1-y)×5(x-y+xy)
    =1，解得y=x，
    故答案为：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
    2842kJ
    10mol
    =284.2kJ/mol，
    利用十字交叉法计算CO、H2的物质的量之比，

    即CO、H2的物质的量之比为1.8kJ/mol：1.2kJ/mol=3：2，
    所以n（CO）=10mol×
    3
    5
    =6mol，n（H2）=10mol-6mol=4mol．
    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：4mol   4 mol     4mol     4mol
    平衡：6mol   6mol      4mol     4mol
    所以常数平衡常数为K=
    4×4
    6×6
    =
    4
    9
    ，
    故答案为：
    4
    9
    ．
    点评：本题主要考查平衡常数及其计算，难度较大，注意（1）平衡常数书写，（2）平衡常数只受温度影响，同一反应温度不变，平衡常数不变．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列变化过程，属于放热反应的是（　　）
    ①液态水变成水蒸气    ②酸碱中和反应        ③浓H2SO4稀释
    ④固体NaOH溶于水     ⑤H2在Cl2中燃烧       ⑥铵盐与碱反应．
    A、②③④⑤B、②③④
    C、②⑤D、①③⑤

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（　　）
    A、1mol聚乙烯含有的原子数目为6NA
    B、标准状况下，11.2L二氯甲烷所含分子数为0.5NA
    C、2.8g乙烯和丙烯的混合气体中所含碳原子数为0.2NA
    D、1mol甲基含10NA个电子

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    分子式为C6H14的烷烃有5种，其中一种有4个甲基且一氯代物只有2种烷烃A，A的二氯代物有（　　）
    A、5种B、6种C、7种D、8种

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    T℃时，CaCO3和CaF2的Ksp分别为1.0×10-12和4.0×10．下列说法正确的是（　　）
    A、T℃时，两饱和溶液中c（Ca2+）：CaCO3＞CaF2
    B、T℃时，两饱和溶液等体积混合，会析出CaF2固体
    C、T℃时，CaF2固体在稀盐酸中的Ksp比在纯水中的Ksp大
    D、T℃时，向CaCO3悬浊液中加NaF固体，可能析出CaF2固体

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    写出下列化学反应的离子方程式：
    （1）金属铝与盐酸溶液反应   2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
     

    （2）金属铝与氢氧化钠溶液反应   2Al+2NaOH+6H2O═2Na[Al（OH）4]+3H2↑
     

    （3）氧化铝与盐酸溶液反应   Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O
     

    （4）氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应   Al（OH）3+NaOH═Na[Al（OH）4]
     

    （5）氯化铝溶液与氨水溶液反应   AlCl3+3NH3?H2O═Al（OH）3↓+3NH4Cl
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    决定物质性质的重要因素是物质结构．请回答下列问题．
    （1）下图是石墨的结构，其晶体中存在的作用力有
     
    （填序号）．

    A：σ键  B：π键   C：氢键   D：配位键   E：分子间作用力  F：金属键  G：离子键
    （2）下面关于晶体的说法不正确的是
     
    ；
    A．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4
    B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
    C．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
    D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
    （3）CaF2结构如图Ⅰ所示，Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H3BO3晶体结构图（层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合） 

    ①图Ⅰ所示的晶体中与Ca2+离子最近且等距离的Ca2+离子数为
     
    ；
    图Ⅲ中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为
     
    ；
    ②H3BO3晶体中B原子杂化方式
     
    ；
    ③三种晶体中熔点高低的顺序为
     
    （填化学式），H3BO3晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为
     
    ；
    （4）碳的某种单质的晶胞如图4所示，一个晶胞中有
     
    个碳原子；若该晶体的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为
     
    cm（用代数式表示）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    下列物质中，互为同位素的是
     
    （填序号，下同），互为同素异形体的是
     
    ，互为同系物的是
     
    ，互为同分异构体的是
     
    ．
    ①金刚石；②CH4；③12C；④CH3CH2CH2CH3；⑤；⑥石墨；⑦14C；⑧CO2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    工业制硫酸生产流程如图甲：

    （ 1）在沸腾炉中，需要将黄铁矿粉碎的目的是
     
    ．
    （2）在催化反应室，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有
     
    ．（填写编号）
    a．减少压强         b．升高温度       c．不断补充空气       d．及时分离出SO3
    （3）在生产中，为提高催化剂效率采取的措施有
     
    ，
     
    （答出2点）．
    （4）在450℃、常压和钒催化条件下，在容积为VL的恒容容器中加入2n molSO2和n mol O2；判断反应达到平衡状态的标志是
     
    ．（填写编号）
    a．SO2和SO3浓度相等         b．SO2百分含量保持不变
    c．容器中气体的压强不变       d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
    反应达若平衡后测得平衡常数为K，此时O2的转化率为x，则K和x的关系满足K=
     
    ．
    （5）图乙中1、2表示该SO2和O2的反应在时刻t1达到平衡、在时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况：
    ①图1中时刻t2发生改变的条件是
     
    ．
    ②图2中时刻t2发生改变的条件是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案