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) FeO(s)+CO(g) | K1 | 1.47 | 2.15 |
②Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) | K2 | 2.38 | 1.67 |
③CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g) | K3 | ? | ? |
(1)吸热。K2/K1(2分)
(2)0.375 mol·(L·s)-1 。不,增大。升温。
(3)Fe3++3SCN-→Fe(SCN)3 ;(2分)不变。
(4)F-与Fe3+反应生成更为稳定的无色FeF63-。当再加入足量的FeCl3溶液时,溶液又呈血红色,说明SCN-没有被消耗。(2分)
解析试题分析:(1)温度升高,该反应平衡常数变大,反应正向进行,正反应为吸热反应;方程式①-②=③,所以K3=K2/K1;
(2)CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+ H2(g),反应中每1molCO参与反应,转移电子数为2mol,故有3mol电子发生转移有1.5mol CO反应生成1.5mol CO2,v(CO2)=1.5÷2÷2=0.375 mol·(L·s)-1;若压缩容器的容积为原来的一半,即为增大反应气体的压强,该反应反应前后气体体积不变,平衡不移动;体积减小,反应物和生成物浓度均增大,根据表中数据计算两种温度下K3,确定该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行且反应速率加快;
(4)若先往FeCl3溶液中加入足量NaF溶液,再滴加KSCN溶液,则不呈红色,说明溶液中没有Fe3+,即F-与Fe3+反应生成更为稳定的无色FeF63-,当再加入足量的FeCl3溶液时,溶液又呈血红色,说明SCN-没有被消耗。
考点:考查化学平衡、水解平衡等平衡原理有关问题。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在5 L密闭容器中加入2 mol Fe(s)与1 mol H2O(g),t1秒时,H2的物质的量为0.20 mol,到第t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.35 mol。
(1)t1~t2这段时间内的化学反应速率v(H2)= 。
(2)若继续加入2 mol Fe(s),则平衡移动 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),继续通入1 mol H2O(g)再次达到平衡后,H2物质的量为 __________mol。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t1时改变了某种条件,改变的条件是 _________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某兴趣小组探究以芒硝Na2SO4·10H2O和CaO为原料制备Na2CO3。
(1)将CaO水化后,与芒硝形成Na2SO4-Ca(OH)2-H2O三元体系,反应后过滤,向滤液中通入CO2,期望得到Na2CO3。三元体系中反应的离子方程式为: SO42-+ Ca(OH)2(s)+2H2OCaSO4·2H2O(s)+2 OH-
该反应的平衡常数表达式K=_________________________。
往Na2SO4-Ca(OH)2-H2O三元体系中添加适量的某种酸性物质,控制pH="12.3" [即c(OH-)=0.02mol/L],可使反应在常温下容易进行。反应后过滤,再向滤液中通入CO2,进一步处理得到Na2CO3。
(2)在Na2SO4-Ca(OH)2-H2O三元体系中不直接通入CO2,其理由是_______________________________________________________________。
(3)添加的酸性物质须满足的条件(写出两点)是_____________、______________。
(4)用平衡移动原理解释添加酸性物质的理由:____________________________________;以HA表示所添加的物质,则总反应的离子方程式可写为_______________________。
(5)Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-。下列说法错误的是_________。
a.加水稀释,溶液中所有离子的浓度都减小
b.通入CO2,溶液pH减小
c.加入NaOH固体,减小
d.稀释溶液,平衡常数增大
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
在容积为1 L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。
请回答下列问题:
(1)700℃时,0~5min内,以B表示的平均反应速率为_________。
(2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是__________。
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(A)不变
C.v正(B)=2v逆(D)
D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用图中数据计算800℃时的A的转化率 。
(4)800℃时,某时刻测得体系中物质的量浓度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,则此时该反应 (填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氮气与氢气反应生成氨气的平衡常数见下表:
| N2+3H22NH3 | |||
温度 | 25℃ | 200℃ | 400℃ | 600℃ |
平衡常数K | 5×108 | 650 | 0.507 | 0.01 |
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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密闭容器中加入2molA2和1molB2,在500℃是充分反应达到平衡后C的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
(1)a b(填“>”“=”或“<”)。
(2)若将反应温度升高到700℃,该反应的平衡常数将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若在原来的容器中,只加入2mol C,500℃时充分反应达到平衡后,吸收热量c kJ,C的浓度 w mol/L(填“>”“=”或“<”),a,b,c之间满足何种关系: (用等式表示)。
(4)能说明该反应已经达到平衡的状态的是 。
a.ν(C)=2ν(B2) b.容器内压强保持不变
c.ν(逆)(A2)=ν(正)(B2) d.容器内的密度保持不变
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Ⅰ.(4分)在一体积为10L密闭的容器中,通入一定量的CO和H2O(g),在850℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0
(1)CO和H2O浓度变化如图,则0~4 min的平均反应速率ν(CO)=_______ mol/(L·min),此时该反应的平衡常数为 。
(2)当下列哪些物理量不再发生变化时,表明上述反应已达到平衡状态的是 。
A.混合气体的压强 |
B.混合气体的密度 |
C.CO的物质的量浓度 |
D.密闭容器中放出热量 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
现有可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g);根据下图示回答:
(1)左图中温度t1℃ t2℃(填“高于”或“低于”)
(2)该反应的正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)
(3)右图中压强 p1 p2(填“>”、“<”、“=”)
(4)反应式中(m +n) (p +q)(填“>”、“<”、“=”)
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