时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | C1 | C2 | C3 | C3 |
4 | C1 | C2 | C3 | C3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | 0.104 |
6 | 0.096 | 0.266 |
分析 (1)依据化学平衡三段式列式计算,
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始量(mol/L) 2 2 0 0
变化量(mol/L) 1.5 1.5 1.5 1.5
平衡量(mol/L) 0.5 0.5 1.5 1.5
平衡时CO的转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%,平衡常数K=$\frac{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}{c(CO)c({H}_{2}O)}$;
(2)在相同的条件下,如果H2O和CO的起始浓度变为4mol/L,相当于在原来的平衡状态下增大压强,反应前后气体体积不变,平衡不变;
(3)依据不同温度下的平衡常数比较分析可知,平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行;
(4)图象分析得到一氧化碳在4min内浓度变化,化学反应速率 v=$\frac{△c}{△t}$计算得到;
(5)①在高于850℃时发生反应,化学反应速率加快,一定在4min前达到化学平衡.另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同,故3min-4min之间反应应处于平衡状态.由于是放热反应,温度升高,化学平衡向逆反应方向移动,C1数值应大于0.08 mol/L;
②反应在4min-5min间,平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起,表中5min-6min之间CO浓度减少,H2O浓度增大,CO2浓度增大,只有增加水蒸气,使化学平衡向正反应方向移动.
解答 解:(1)依据化学平衡三段式列式计算,
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始量(mol/L) 2 2 0 0
变化量(mol/L) 1.5 1.5 1.5 1.5
平衡量(mol/L) 0.5 0.5 1.5 1.5
转化率=$\frac{消耗量}{起始量}$×100%=$\frac{1.5mol/L}{2mol/L}$×100%=75%,
平衡常数K=$\frac{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}{c(CO)c({H}_{2}O)}$=$\frac{1.5×1.5}{0.5×0.5}$=9,
故答案为:75%;9;
(2)在相同的条件下,如果H2O和CO的起始浓度变为4mol/L,相当于在原来的平衡状态下增大压强,反应前后气体体积不变,平衡不变,反应物转化率不变为75%,
故答案为:75%;
(3)800℃时,该反应的平衡常数为1,400°C平衡常数K=9,则平衡常数随温度升高,平衡常数减小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,则该反应的△H<0,故答案为:<;
(4)图象分析可知改变条件一氧化碳浓度变化为0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,反应速率v=$\frac{0.12mol/L}{4min}$=0.03mol/(L•min),
故答案为:0.03 mol/(L•min);
(5)①在高于850℃时发生反应,化学反应速率加快,一定在4min前达到化学平衡.另外从表中可看出反应在3min和4min时的各物质浓度相同,故3min-4min之间反应应处于平衡状态.由于是放热反应,温度升高,化学平衡向逆反应方向移动,C1数值应大于0.08 mol/L,故答案为:平衡;大于;
②反应在4min-5min间,平衡向逆方向移动可能是升高温度、增大生成物浓度、减少反应物浓度等因素引起,故选D.表中5min-6min之间CO浓度减少,H2O浓度增大,CO2浓度增大,只有增加水蒸气,使化学平衡向正反应方向移动,故选C,故答案为:D;C.
点评 本题主要考查反应速率的计算、平衡移动的影响因素、平衡常数的计算,难度中等,要注意平衡常数只受温度的影响.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 1 mol NH3所含有的电子数为10NA | |
B. | 常温常压下,22.4 L氧气所含的原子数为2NA | |
C. | 常温常压下,48 g O3所含的氧原子数为NA | |
D. | 1 mol/L NaCl溶液中所含的Na+为NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 40% | B. | 60% | C. | 24% | D. | 4% |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
物质 | X | Y | Z |
初始浓度/mol•L-1 | 0.1 | 0.2 | 0 |
平衡浓度/mol•L-1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
A. | 增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大 | |
B. | 反应可表示为X+3Y?2Z,其平衡常数为1600 | |
C. | 反应达到平衡时,X的转化率为50% | |
D. | 改变温度可以改变此反应的平衡常数 |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 等质量的硫蒸气和硫黄分别完全燃烧,后者放出的热量多 | |
B. | 氢气的燃烧热△H=-285.8 kJ/mol,则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8 kJ/mol | |
C. | Ba(OH)2•8H2O(s)+2NH4Cl(s)=BaCl2(s)+2NH3(g)+10H2O(l)△H<0 | |
D. | 已知中和反应生成1 mol H2O时的反应热为△H=-57.3 kJ/mol,若将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的溶液混合,放出的热量要大于57.3 kJ |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 不慎洒出的酒精在桌上着火时,立即用大量水扑灭 | |
B. | 浓硫酸沾到皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗 | |
C. | 配制稀硫酸时将浓硫酸缓慢倒入水中并不断搅拌 | |
D. | 做实验剩余的金属钠直接丢弃在废液缸中 |
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