题目内容
【题目】在一定温度下将足量的炭和2 mol水蒸气混合于1 L的密闭容器中,发生如下反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),
(1)该反应平衡常数K的表达式
(2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.6,1000 ℃时,该反应的平衡常数K2为1.0,则该反应为的ΔH (填“<0”或“>0”)。
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号)
A、容器中气体的密度不变
B、生成a mol CO的同时消耗a mol H2
C、c(H2O)=c(CO)
D、混合气体的平均相对分子质量不变
(4)在1 000 ℃下,某时刻CO的物质的量为1.0 mol,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”),此时H2O(g)的转化率为________
【答案】(1)K=
(2)>0
(3)ABD
(4)=;50%
【解析】
试题分析:(1)该反应平衡常数K的表达式为:K= 。
故答案为:K= ;
(2)已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.6,1000 ℃时,该反应的平衡常数K2为1.0,说明随着温度升高平衡向正反应方向移动,则该反应为吸热反应,即ΔH>0。
故答案为:>0;
(3)A.依据方程式C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)可知,反应前后气体的总质量不相等,所以,当容器中气体的密度不变,说明该反应已经达到化学平衡状态 ,故A正确;B.生成amolCO的同时生成amolH2,若此时消耗amolH2,说明氢气的含量不再发生变化,该反应已经达到化学平衡状态 ,故B正确;C.化学反应达到平衡状态时,各物质的含量不再发生变化,但不一定相等。所以,c(H2O)=c(CO) 不能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据,故C错误;D.依据方程式C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)可知,反应前后气体的平均相对分子质量不相等,所以,当混合气体的平均相对分子质量不变,说明该反应已经达到化学平衡状态 ,故D正确。
故答案为:ABD;
(4)在1000 ℃下,某时刻CO的物质的量为1.0 mol,则
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
起始(mol) 2 0 0
反应(mol) 1.0 1.0 1.0
平衡(mol) 1. 0 1.0 1.0
此时,c(CO)=c(H2)=c(H2O)=0.1mol/L,浓度商==0.1=K2,则反应已经达到化学平衡状态,所以v(正)=v(逆);水的转化率=
×100%=50%。
故答案为:=;50%。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种,均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。
实验中可能用到的数据:
密度/gcm-3 | 沸点/ ℃ | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制水浴温度约为50℃,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15 g。
请回答下列问题:
(1)实验前需要在三颈瓶中加入少许 ,目的是 。
(2)冷凝管的作用是 ;冷却水从冷凝管的_______(填“a”或“b”)端进入。
(3)仪器A的名称是 ,使用该仪器前必须进行的操作是_________________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为 ,操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管(尾接管)和 、 。
(5)该实验中一硝基甲苯的产率为 (保留三位有效数字)。