【题目】在一定体积的密闭容器中进行化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数和温度的关系如下表所示:
t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1 000 | 1 200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=____________。
(2)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)某温度下,平衡浓度符合下式c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为____________℃。
(4)在800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2 mol·L-1,c(H2)=1.5 mol·L-1,c(CO)=1 mol·L-1,c(H2O)=3 mol·L-1,则下一时刻,反应____________(填“正向”或“逆向”)进行。
【答案】 吸热 830 逆向
【解析】
(1)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
(2)根据温度升高,平衡常数变大来分析;
(3)根据c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知,该温度下的平衡常数为1,据此判断;
(4)根据800℃时,Qc=与K比较判断反应方向,如果Qc>K,则反应向逆反应方向移动,如果Qc=K,则反应达到平衡状态,如果Qc<K,则反应向正反应方向移动,由此分析解答。
(1)平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=;
(2)由温度升高,平衡常数变大可知,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;
(3)根据c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知,该温度下的平衡常数==1,平衡常数只与温度有关,故此时温度为830℃;
(4)Qc===1>K,所以化学平衡向逆反应方向移动。
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【题目】可逆反应:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,离子方程式为:Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,达到平衡后,进行下列操作,平衡怎样移动?
(1)加入少量FeCl3固体:平衡向____________移动;
(2)加入少量KSCN固体:平衡向____________移动;
(3)加入少量KCl固体:平衡____________移动,其理由是____________。
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【题目】的捕捉和综合利用是目前研究的热点之一。回答下列问题:
(1)科研工作者发现一种捕获二氧化碳生成甲酸的简单过程如图所示。
下列说法正确的是__________________(填选项字母)。
A.增大的物质的量可增大的平衡产率
B.和均能降低反应的活化能
C.上述捕获过程能有效减少温室气体排放
(2)能用于制备二甲醚
I.
II.
III.
①二氧化碳气体与氢气生成二甲醚蒸气和水蒸气反应的热化学方程式为______________。
②时,在恒容密闭容器中发生反应I时,下列事实能说明该反应达到平衡状态的是_____________(填选项字母)。
A.气体的平均相对分子质量不再改变
B. 不再改变
C.断裂键同时断裂键
D.混合气体的密度不再改变
③时,向密闭容器中充入一定量,发生反应Ⅱ,测得反应前压强为,恰好达到平衡时,的分压为,则内的反应速率_____________(用分压表示,下同);反应的平衡常数_____________。
④在催化剂条件下,发生反应。
该反应的___________0(填“>”或“<”);的平衡转化率和催化剂的催化效率与温度的关系如图所示。则将反应温度选择为的原因为________________________________。
⑤向某绝热刚性容器中充入一定量的和,发生反应Ⅲ。容器内平衡压强______________________(填“大于”“小于”或“等于”)起始压强,原因为______________________。
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【题目】某同学仿照“喷泉”实验的原理,在实验室中做了一个“喷烟”实验,如图所示。
该同学在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体,在胶头滴管中盛有含酚酞的氢氧化钠溶液,实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内,然后打开止水夹,便可看到甲烧瓶中的导管口喷出白色的烟,同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是氯化氢、氨气、氯气、氧气、甲烷、二氧化硫、一氧化氮七种气体中的两种,则下列判断中,正确的是( )
A. X是氨气,Y是氯化氢 B. X是氯气,Y是甲烷
C. X是二氧化硫,Y是氧气 D. X是一氧化氮,Y是氧气
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【题目】已知H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) ΔH=-Q kJ·mol1(Q>0)。在温度为T1时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,经过4 min反应达到平衡,平衡时H2O(g)的物质的量分数为2%,则下列说法不正确的是
A.CO2的平衡转化率α=2.5%
B.0~4 min内用H2S表示该反应的速率为0.001 mol·L1·min1
C.上述条件下反应达到平衡时放出的热量为0.01Q kJ
D.其他条件不变,若该反应在温度为T2条件下进行,达到平衡所需时间小于4 min,则T1<T2
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【题目】运用化学反应原理研究碳、氮等元素的单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)如图表示金刚石、石墨在相关反应过程中的能量变化关系。写出石墨转化为金刚石的热化学方程式:____________________。
(2)CO与H2可在一定条件下反应生成燃料甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。将2 mol CO和4 mol H2置于一体积不变的1 L密闭容器中,测定不同条件、不同时间段内CO的转化率,得到下表数据。
则温度为T1时该反应的平衡常数为____________。a1、a2、80%三者的大小关系为______________。根据温度为T1时的数据作出的下列判断中正确的是__________。
A.反应在2小时的时候混合气体的密度和相对分子质量均比1小时的大
B.反应在3小时的时候,v正(H2)=2v逆(CH3OH)
C.若其他条件不变,再充入6 mol H2,则最多可得到64 g CH3OH
D.其他条件不变,若最初加入的H2为2.4 mol,则达平衡时CO的转化率为50%
(3)工业中常用以下反应合成氨:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。在三个不同条件的密闭容器中加入N2和H2进行反应,起始时c(N2)均为0.10 mol/L,c(H2)均为0.30 mol/L,N2的浓度随时间的变化如图①、②、③曲线所示。计算③中产物NH3在0~10 min的平均反应速率:_______;②相对于①条件不同,②的条件是______,理由是___________________。
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【题目】在一恒温、恒容的密闭容器中存在化学平衡:H2(g)+I2(g) 2HI(g),已知H2和I2的起始浓度均为0.10molL-1,达到平衡状态时HI的浓度为0.16molL-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20molL-1,则平衡时H2的浓度为( )
A. 0.16molL-1 B. 0.08 molL-1 C. 0.04 molL-1 D. 0.02molL-1
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【题目】化学与科学、技术、社会、环境(STSE)密切联系。下列说法错误的是( )
A.新冠病毒可用75%乙醇、次氯酸钠溶液、过氧乙酸进行消毒,其消毒原理相同
B.生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子化合物
C.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
D.聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
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【题目】某校化学小组学生利用如图装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。下列推断合理的是( )
A.C不需要持续加热
B.D的作用是干燥气体
C.B是无用装置
D.仅用该套装置和药品无法达到检验产物的目的
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