题目内容
(2009?广州模拟)水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1
(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而
(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C (s)全部移走,平衡
(3)上述反应在t0时刻达到平衡(如图),若在t1时刻改变某一条件,请在下图中继续画出t1时刻之后正反应速率(ν正)随时间的变化:
①缩小容器体积(用实线表示)
②降低温度(用虚线表示)
(4)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
(5)己知:2C (s)+O2(g)=2CO (g)△H=-221.0kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJ?mol-1
2H2 (g)+O2 (g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ?mol-1
若将24g 炭完全转化为水煤气,然后再充分燃烧,整个过程的焓变为
C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1
(1)该反应的平衡常数K随温度的升高而
增大
增大
(增大/减小/不变).(2)上述反应达到平衡后,将体系中的C (s)全部移走,平衡
向左移
向左移
(向左移/向右移/不移动).(3)上述反应在t0时刻达到平衡(如图),若在t1时刻改变某一条件,请在下图中继续画出t1时刻之后正反应速率(ν正)随时间的变化:
①缩小容器体积(用实线表示)
②降低温度(用虚线表示)
(4)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示.请填写表中相应的空格.
容器编号 | c(H2O)/mol?L-1 | c(CO)/mol?L-1 | c(H2)/mol?L-1 | ν正、ν逆比较 |
I | 0.06 | 0.60 | 0.10 | ν正=ν逆 |
Ⅱ | 0.12 | 0.20 | 0.60 0.60 |
ν正=ν逆 |
Ⅲ | 0.10 | 0.20 | 0.40 | ν正 > > ν逆 |
2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJ?mol-1
2H2 (g)+O2 (g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ?mol-1
若将24g 炭完全转化为水煤气,然后再充分燃烧,整个过程的焓变为
-787.0
-787.0
kJ.分析:(1)该反应为吸热反应,则升高温度化学平衡正向移动;
(2)将体系中的C (s)全部移走,则体系中只有逆反应;
(3)缩小容器体积,反应体系中气体的浓度增大,反应速率加快;降低温度,反应速率减小,以此来画图;
(4)正逆反应速率相等时,K不变,若Q<K,则正反应速率大于逆反应速率;
(5)由C+H2O(g)?CO+H2、2CO(g)+O2(g)=2CO2、2H2 (g)+O2 (g)=2H2O及盖斯定律来计算整个过程的焓变.
(2)将体系中的C (s)全部移走,则体系中只有逆反应;
(3)缩小容器体积,反应体系中气体的浓度增大,反应速率加快;降低温度,反应速率减小,以此来画图;
(4)正逆反应速率相等时,K不变,若Q<K,则正反应速率大于逆反应速率;
(5)由C+H2O(g)?CO+H2、2CO(g)+O2(g)=2CO2、2H2 (g)+O2 (g)=2H2O及盖斯定律来计算整个过程的焓变.
解答:解:(1)由C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1可知,该反应为吸热反应,则升高温度化学平衡正向移动,K=
,则K值增大,
故答案为:增大;
(2)将体系中的C (s)全部移走,则体系中只有逆反应,则该化学平衡向左移,故答案为:向左移;
(3)缩小容器体积,反应体系中气体的浓度增大,反应速率加快;降低温度,反应速率减小,则t1时刻之后正反应速率(ν正)随时间的变化图为
,故答案为:;
(4)正逆反应速率相等时,化学平衡不移动,K不变,则设Ⅱ中c(H2)为x,
=
,解得x=0.60mol/L,
Ⅲ中,Q=
<K=
,化学平衡正向移动,即正反应速率大于逆反应速率,
故答案为:0.60;>;
(5)①C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1,
②2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJ?mol-1,
③2H2 (g)+O2 (g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ?mol-1,
则将24g 炭完全转化为水煤气,然后再充分燃烧,三个反应均发生,
由盖斯定律可知,整个过程的焓变为2mol×(+131.3kJ?mol-1)+(-566.0kJ?mol-1)+(-483.6kJ?mol-1)=-787.0kJ?mol-1,
故答案为:-787.0.
c(CO)×c(H2) |
c(H2O) |
故答案为:增大;
(2)将体系中的C (s)全部移走,则体系中只有逆反应,则该化学平衡向左移,故答案为:向左移;
(3)缩小容器体积,反应体系中气体的浓度增大,反应速率加快;降低温度,反应速率减小,则t1时刻之后正反应速率(ν正)随时间的变化图为
,故答案为:;
(4)正逆反应速率相等时,化学平衡不移动,K不变,则设Ⅱ中c(H2)为x,
0.10×0.60 |
0.06 |
x×0.20 |
0.12 |
Ⅲ中,Q=
0.40×0.20 |
0.10 |
0.10×0.60 |
0.06 |
故答案为:0.60;>;
(5)①C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ?mol-1,
②2CO(g)+O2(g)=2CO2 (g)△H=-566.0kJ?mol-1,
③2H2 (g)+O2 (g)=2H2O (g)△H=-483.6kJ?mol-1,
则将24g 炭完全转化为水煤气,然后再充分燃烧,三个反应均发生,
由盖斯定律可知,整个过程的焓变为2mol×(+131.3kJ?mol-1)+(-566.0kJ?mol-1)+(-483.6kJ?mol-1)=-787.0kJ?mol-1,
故答案为:-787.0.
点评:本题考查化学平衡的移动、影响化学反应速率及平衡的因素、反应热的计算、化学平衡移动方法的判断及K的计算,考查点难度较大,学生应学会利用数据分析及图象分析来解答.
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