题目内容
【题目】Ⅰ、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应为____________反应(选填吸热、放热)。
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_________。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 _________℃。
Ⅱ、向一体积不变的密闭容器中充入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应2A(g)+B(g) 3C(g),各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示,其中如t0~t1阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况,且t2、t3、t4各改变一种不同的条件。
(1)若t1=15 min,则t0~t1阶段以C的浓度变化表示的反应速率V(C)=_____。
(2)t3时改变的条件为___________,B的起始物质的量为_______。
(3)t4~t5阶段,若A的物质的量减少了0.01 mol,而此阶段中反应体系吸收能量为a kJ,写出此条件下该反应的热化学方程式___________________。
【答案】吸热 b、c 830 0.02mol/(Lmin) 减小压强或取出部分平衡混合气体 1.0mol 2A(g)+B(g) 3C(g) H=+200a kJmol1
【解析】
Ⅰ、(1)升高温度,平衡常数增大,说明升温平衡正向移动;(2)根据平衡标志分析;(3)c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),可得 ;Ⅱ、(1)根据计算以C的浓度变化表示的反应速率;(2)t3时改变条件,反应速率减慢,平衡没移动;反应过程中消耗0.4 mol A,根据反应方程式,消耗B 0.2 mol;(3)若A的物质的量减少了0.01 mol,反应体系吸收能量为a kJ,则消耗2molA吸收200a kJ热量。
Ⅰ、(1)升高温度,平衡常数增大,说明升温平衡正向移动,所以正反应吸热;(2)a.该反应前后气体物质的量不变,压强是恒量,所以容器中压强不变不一定平衡,故不选a;b.根据化学平衡定义,混合气体中 c(CO)不变一定平衡,故选b; c.υ正(H2)=υ逆(H2O),正逆反应速率相等,一定达到平衡状态,故选c; d.根据化学平衡定义,c(CO2)=c(CO)不一定达到平衡状态,故不选D。(3)c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),可得,所以此时的温度为830℃;Ⅱ、(1)0.02mol/(Lmin);(2)t3时改变条件,反应速率减慢,平衡没移动,改变的条件是减小压强;反应过程中消耗0.4 mol A,根据反应方程式,消耗B 0.2 mol,所以B的起始物质的量为0.8mol+0.2mol=1.0mol;(3)若A的物质的量减少了0.01 mol,反应体系吸收能量为a kJ,则消耗2molA吸收200a kJ热量,所以热化学方程式是2A(g)+B(g) 3C(g) H=+200a kJmol1。