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700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):

反应时间/min

n(CO)/mol

n(H2O)/mol

0

1.20

0.60

t1

0.80

t2

0.20

依据题意回答下列问题:

(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)=  mol•L﹣1•min﹣1

(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)=  mol.

(3)保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率  (填“增大”或“减小”或“不变”),H2O的体积分数  (填“增大”或“减小”或“不变”).

(4)温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为 反应(填“放热”或“吸热”).


考点:

化学平衡的计算;反应速率的定量表示方法.

专题:

化学平衡专题.

分析:

(1)根据v=计算反应速率;

(2)根据反应时转化的物质的量计算n(CO2);

(3)根据浓度对平衡移动的影响分析;

(4)根据温度变化对平衡常数的影响判断反应热.

解答:

解:(1)化学反应中,反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=v(CO)==mol/(L•min);故答案为:

(2)由以上数据可知,t2时n(H2O)=0.2mol,转化H2O的物质的量为0.4mol,转化的H2也为0.4mol,t2时n(H2)=0.4mol,与t1时相同,说明t1时达到达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.4mol,故答案为:0.4mol;

(3)在t2时向容器中再通人0.20molH2O,平衡向正反应方向移动,CO的物质的量减小,H20的体积分数增大,则CO的转化率增大,

故答案为:增大;增大;

(4)根据反应方程式计算,

      CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始:1.2mol  0.6mol           0         0  

转化:0.4mol  0.4mol           0.4mol    0.4mol2

平衡:0.8mol  0.2mol           0.4mol    0.4mol 

t1时达到达到平衡状态,平衡常数===1:温度升至T2℃,上述反应的平衡常数为0.64,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,即△H<0,

故答案为:放热.

点评:

本题考查化学平衡计算,题目难度较大,注意把握有关公式的理解和运用.

 

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下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是(  )

 

A.

碳酸钙受热分解

B.

乙醇燃烧

 

C.

铝与氧化铁粉未反应

D.

氧化钙溶于水

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下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(  )

 

A.

红棕色NO2加压后颜色先变深后变浅

 

B.

实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

 

C.

SO2催化氧化成SO3的反应,使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

 

D.

压缩H2与I2(g)反应的平衡混合气体,颜色变深

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有四种混和溶液,分别由0.1mol/L CH3COONa溶液与等体积、等浓度的四种溶液混和而成:①HCl,②NaOH,③NaCl,④NaHCO3.关于混和后的溶液下列各项排序正确的是(  )

 

A.

pH:②>③>④>①

B.

c(CH3COO):②>④>③>①

 

C.

c(H+):①>③>②>④

D.

c(CH3COOH):①>④>③>②

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用铂作电极电解1000g 4.55% 的NaOH溶液,一段时间后,溶液中溶质的质量分数变为5.00%.则阳极产生的气体在标准状况下的体积为(  )

 

A.

112L

B.

56.0L

C.

28.0L

D.

168L

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下列对难溶电解质的溶解平衡的叙述,错误的是

A.难溶电解质的溶解平衡是一种动态平衡

B.达到溶解平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等,溶液中离子的浓度保持不变

C.达到溶解平衡时,溶液中各种离子的浓度不一定相等

D.达到溶解平衡时,再加入该难溶电解质,将促进其溶解

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我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。

I.已知反应Fe2O3(s)+ CO(g)Fe(s)+ CO2(g) ΔH=-23.5kJ·mol-1,该反应在1000℃的平衡常数等于4。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,应经过l0min后达到平衡。

(1)CO的平衡转化率=____________

(2)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是________。

a.提高反应温度

b.增大反应体系的压强

c.选取合适的催化剂

d.及时吸收或移出部分CO2

e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触

Ⅱ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:

(3)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)=________。

(4)已知氢气的燃烧热286kJ/mol,请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式____________________________________________________________________。

(5)若在温度和容器相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡吋的有关数据如下表:

容器

反应物投入的量

反应物的

转化率

CH3OH的浓度

能量变化

(Q1Q2Q3均大于0)

1mol CO和2mol H2

α1

c1

放出Q1kJ热量

1mol CH3OH

α2

c2

吸收Q2kJ热量

2mol CO和4mol H2

α3

c3

放出Q3kJ热量

则下列关系正确的是________

A.c1=c2

B.2Q1=Q3

C.2α1=α3

D.α1+α2 =1

E.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量

Ⅲ.以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究,如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:

(6) B极上的电极反应式为                   

(7)若用该燃料电池做电源,用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液,当两极收集到的气体体积相等时,理论上消耗的甲烷的体积为      (标况下)。

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部分氧化的Fe­Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g,经如下处理:

下列说法正确的是

A.V=44.8

B.原样品中Fe元素的质量分数为38.89%

C.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+

D.样品中CuO的质量为4.0 g

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下列除去杂质的方法正确的是(  )

①除去乙烷中的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离;

②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液,干燥,蒸馏;

③除去苯中少量的苯酚:加足量的溴水,过滤;

④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏.

 

A.

①②

B.

②③

C.

②④

D.

③④

 

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