题目内容

在300mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系下表:
温度℃ 25 80 230
平衡常数 5×104 2 1.9×10-5
下列说法正确的是(  )
分析:A、依据平衡常数随温度变化分析判断平衡移动方向,结合平衡移动原理判断;
B、25℃时反应Ni(CO)4(g)?Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g),平衡常数的倒数;
C、依据浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向;
D、依据平衡常数计算.
解答:解:A、图表数据分析,平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,故A错误;
B、25℃时反应Ni(CO)4(g)?Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g),平衡常数的倒数═
1
5×104
=2×10-5;故B错误;
C、在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,Qc=
c[Ni(CO)4]
c4(CO)
=
0.5
0.54
=8>2,说明平衡逆向进行,则此时v(正)<v(逆),故C错误;
D、80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,c(CO)=
0.3mol
0.3L
=1mol/L,依据平衡常数计算式,K=
c[Ni(CO)4]
c4(CO)
=2,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L,故D正确;
故选D.
点评:本题考查了化学平衡移动原理的分析判断,平衡常数计算应用,掌握平衡常数随温度变化和浓度商与平衡常数比较判断平衡移动方向是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
相关题目
(2013?青岛一模)碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用.
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)═6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ?mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ?mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=
0.5a+b
0.5a+b
kJ?mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ?mol-1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
              时间(min)
浓度(mol/L)
0 10 20 30 40 50
NO 1.00 0.68 0.50 0.50 0.60 0.60
N2 0 0.16 0.25 0.25 0.30 0.30
CO2 0 0.16 0.25 0.25 0.30 0.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=
0.032mol?L-1?min-1
0.032mol?L-1?min-1
,T1℃时,该反应的平衡常数K=
0.25
0.25

②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是
ad
ad
 (填字母编号).
a.通入一定量的NO            b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂           d.适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q
0(填“>”或“<”).
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是
bc
bc
(填选项编号).
a.单位时间内生成2nmol NO(g)的同时消耗nmol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示:请写出该电池正极反应式
Ag 2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
Ag 2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH=
2
2
 (不考虑溶液体积的变化).

碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。

(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:

2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g)    △H=a kJ·mol1

3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g)  △H=b kJ·mol1

反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=      kJ·mol1(用含a、b的代数式表示);

(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H=Q kJ·mol1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

              时间(min)

浓度(mol/L)

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.68

0.50

0.50

0.60

0.60

N2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

CO2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

 

①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=        ,T1℃时,该反应的平衡常数K=         ;

②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是        (填字母编号)。

a.通入一定量的NO            b.加入一定量的活性炭

c.加入合适的催化剂           d.适当缩小容器的体积   

③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q          0(填“>”或“<”)。

④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是        (填选项编号)。

a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g) 

b.反应体系的温度不再发生改变

c.混合气体的密度不再发生改变

d.反应体系的压强不再发生改变

(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示:

请写出该电池正极反应式             ;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH=         (不考虑溶液体积的变化)。

 

碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用.
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)═6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ?mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ?mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=______kJ?mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ?mol-1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
              时间(min)
浓度(mol/L)
0 10 20 30 40 50
NO 1.00 0.68 0.50 0.50 0.60 0.60
N2 0 0.16 0.25 0.25 0.30 0.30
CO2 0 0.16 0.25 0.25 0.30 0.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=______,T1℃时,该反应的平衡常数K=______;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是______ (填字母编号).
a.通入一定量的NO            b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂           d.适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q______0(填“>”或“<”).
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是______(填选项编号).
a.单位时间内生成2nmol NO(g)的同时消耗nmol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示:请写出该电池正极反应式______;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH=______ (不考虑溶液体积的变化).
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碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用.
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)═6AlCl(g)+6CO(g)△H=a kJ?mol-1
3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)△H=b kJ?mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=______kJ?mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物.某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H=Q kJ?mol-1.在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
              时间(min)
浓度(mol/L)
1020304050
NO1.000.680.500.500.600.60
N20.160.250.250.300.30
CO20.160.250.250.300.30
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=______,T1℃时,该反应的平衡常数K=______;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是______ (填字母编号).
a.通入一定量的NO            b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂           d.适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q______0(填“>”或“<”).
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是______(填选项编号).
a.单位时间内生成2nmol NO(g)的同时消耗nmol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示:请写出该电池正极反应式______;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH=______ (不考虑溶液体积的变化).

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