已知下列两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O ΔH1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2
(1)相同温度下,若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1,反应Ⅱ的化学平衡常数为K2,那么K1·K2=________。
(2)反应Ⅰ化学平衡常数K1和温度t的关系如下表一:
t/℃ | 700 | 800 | 850 | 1 000 | 1 200 |
K1 | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
该反应的ΔH1__________0(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)某温度下,反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。在该温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2(g)和H2(g),这两种物质的起始浓度如下表二:
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(CO2)(mol/L) | 0.01 | 0.02 | 0.02 |
c(H2)(mol/L) | 0.01 | 0.01 | 0.02 |
反应速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),平衡时,H2转化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),丙中H2的转化率为________。
(1)1 (2)> (3)丙 乙 60%
【解析】(1)反应Ⅰ和反应Ⅱ是一个反应,而且温度相同,只是表达方式有差别,反应Ⅰ的反应物是反应Ⅱ的生成物,故K1与K2互为倒数的关系。
(2)由表中温度与化学平衡常数的关系可知,温度越高,化学平衡常数(K)越大,即升高温度,平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0。
(3)丙中的CO2(g)和H2(g)起始浓度都最大,而反应温度相同,故丙中反应速率最大。甲、丙为等效平衡,而乙中CO2(g)的浓度大于H2(g)的浓度,故乙中H2转化率最大。
设丙中平衡时CO(g)的浓度为x mol/L,那么CO2(g)的浓度为(0.02 -x)mol/L,H2(g)的浓度为(0.02-x)mol/L,H2O(g)的浓度为x mol/L,
所以K=x2/(0.02-x)2=2.25,解得x=0.012,
即H2(g)的浓度为0.008 mol/L,
故丙中H2的转化率为×100%=60%。
科目:高中化学 来源:2014年高中化学鲁科版选修四第1章 化学反应与能量转化练习卷(解析版) 题型:填空题
(1)合成氨反应的热化学方程式:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.2kJ·mol-1
已知合成氨反应是一个反应物不能完全转化为生成物的反应,在某一定条件下,N2的转化率仅为10%,要想通过该反应得到92.2 kJ的热量,至少在反应混合物中要投放N2的物质的量为________ mol。
(2)肼(N2H4)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。肼-空气燃料电池放电时:
正极的电极反应式:__________________________,
负极的电极反应式:__________________________。
(3)如图是一个电解过程示意图。
①锌片上发生的电极反应式是:_______________________
②假设使用肼-空气燃料电池作为该过程中的电源,铜片质量变化为128 g,则肼-空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气________L(假设空气中氧气体积分数为20%)。
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科目:高中化学 来源:2014年高中化学苏教版选修四模块综合检测练习卷(解析版) 题型:选择题
断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:H-H:436 kJ/mol F-F:153 kJ/mol H-F:565 kJ/mol,下列说法正确的是( )
A.H2与F2反应的热化学方程式为:
H2(g)+F2(g)=2HF(g) ΔH=-541 kJ
B.2 L HF气体分解成1 L H2和1 L F2吸收541 kJ的热量
C.1 mol H2与1 mol F2反应生成2 mol液态HF放出的热量小于541 kJ
D.在相同条件下,1 mol H2与1 mol F2的能量总和大于2 mol HF气体的能量
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科目:高中化学 来源:2014年高中化学苏教版选修四专题3 溶液中的离子反应练习卷(解析版) 题型:选择题
氨水中存在下列的电离平衡:NH3·H2ONH
+OH-要使平衡向左移动,同时使OH-离子浓度增大,应加入下列的( )
A.NaOH固体 B.NH4Cl固体
C.H2SO4 D.H2O
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科目:高中化学 来源:2014年高中化学苏教版选修四专题3 溶液中的离子反应练习卷(解析版) 题型:选择题
关于强、弱电解质的有关叙述错误的是( )
A.强电解质在水溶液中完全电离成阴、阳离子
B.在溶液中,导电能力强的电解质是强电解质
C.对同一弱电解质来说,当溶液的温度和浓度不同时,其导电能力也不相同
D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
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科目:高中化学 来源:2014年高中化学苏教版选修四专题2 反应速率与化学平衡练习卷(解析版) 题型:选择题
在容积可变的密闭容器中,2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近于( )
A.5% B.10%C.15% D.20%
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科目:高中化学 来源:2014年高中化学苏教版选修四专题2 反应速率与化学平衡练习卷(解析版) 题型:选择题
[双选题]对于反应2X+Y2Z(正反应为放热反应),若升高温度则能使( )
A.反应速率不变,Z的产量减少
B.反应速率增大,Z的产量减少
C.反应速率增大,Y的转化率降低
D.反应速率减小,Z的产量增大
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科目:高中化学 来源:2014年高中化学苏教版选修四专题1 化学反应与能量变化练习卷(解析版) 题型:选择题
[双选题]上海人张霞昌在芬兰发明了“纸电池”,这种一面镀锌、一面镀二氧化锰的超薄电池在使用印刷与压层技术后,变成一张可任意裁剪大小的“电纸”,纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液,电池总反应式为:Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnOOH。下列说法正确的是( )
A.该电池的负极材料为锌
B.该电池反应中二氧化锰发生了氧化反应
C.电池的正极反应式为MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
D.当有0.1 mol锌溶解时,流经电解质溶液的电子数为1.204×1023
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科目:高中化学 来源:2014年高中化学人教版选修四第二章 化学反应速率与化学平衡练习卷(解析版) 题型:选择题
某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(s)+D(g),反应2 min后达到平衡,测得生成1.6 mol C,下列说法正确的是( )
A.前2 min,D的平均反应速率为0.2 mol/(L·min)
B.此时,B的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强,平衡不移动
D.增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大
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