题目内容
【题目】对于可逆反应CO+H2O(g)CO2+H2,回答下列问题:
(1)830 K时,若起始时c(CO)=2 molL﹣1,c(H2O)=3 molL﹣1,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为_____;平衡常数K的值为_____。
(2)830 K时,若只将起始时c(H2O)改为6 molL﹣1,则水蒸气的转化率为_____。
(3)若830 K时,某时刻混合体系中各气体的浓度为c(CO2)=0.4 molL﹣1、c(CO)=0.6 molL﹣1、c(H2O)=3 molL﹣1,c(H2)=2 molL﹣1请判定该体系中反应进行的方向:_____ (填“正向进行”“逆向进行”或“达到平衡”)。
【答案】40% 1 25% 正向进行
【解析】
(1)830K时,若起始时c(CO)=2mol·L-1,c(H2O)=3mol·L-1,平衡时CO的转化率为60%,CO浓度变化量为2mol·L-1×60%=1.2mol·L-1,则:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始浓度(mol·L-1):2 3 0 0
变化浓度(mol·L-1):1.2 1.2 1.2 1.2
平衡浓度(mol·L-1):0.8 1.8 1.2 1.2
转化率= ×100%,将平衡浓度代入K= 计算;
(2)温度不变,K值不变,830K时,若只将起始时c(H2O)改为6mol·L-1,假设平衡时CO浓度变化量为xmol·L-1,表示出平衡时各组分浓度,再利用平衡常数列方程计算解答;
(3)用浓度商和平衡常数判断反应进行的方向。
(1)830 K时,若起始时c(CO)=2 molL﹣1,c(H2O)=3 molL﹣1,平衡时CO的转化率为60%,则反应中消耗的c(CO)=2mol/L×60%=1.2mol/L,根据方程式知,消耗的c(H2O)=c(CO)(消耗)=1.2mol,水蒸气的转化率100%100%=40%,
可逆反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),
开始(mol/L)2 3 0 0
反应(mol/L)1.2 1.2 1.2 1.2
平衡(mol/L)0.8 1.8 1.2 1.2
化学平衡常数K1,
故答案为:40%;1;
(2)设消耗的c(H2O)=xmol,
可逆反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),
开始(mol/L)2 6 0 0
反应(mol/L)x x x x
平衡(mol/L)2﹣x 6﹣x x x
温度不变化学平衡常数不变,化学平衡常数K1;
x=1.5,水蒸气转化率100%100%=25%,
故答案为:25%;
(3)浓度商Qc,Qc<K,则反应正向移动,
故答案为:正向进行。
【题目】测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。
(1)理论上强酸强碱的稀溶液反应生成1 mol水时放出57.3 kJ的热量,写出表示稀硫酸和氢氧化钠稀溶液反应的中和热的热化学方程式: ____________________。
(2)仪器A的名称是 _____________;在实验过程中,如果不把温度计上的酸用水冲洗干净就直接测量NaOH溶液的温度,则测得的ΔH_____________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白: ___________
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度 t2/℃ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)则中和热ΔH= _____________(取小数点后一位)
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是_____________ (填序号)。
a.实验装置保温隔热效果差
b.用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaO溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度