题目内容

工业上制备H2的一种重要方法是： CO(g) + H2O(g) CO2 (g) + H2(g)  △H＝Q kJ/mol 。已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。若在一固定的密闭容器中， 850℃ 时发生上述反应，测得容器内各物质的浓度 (mol/L)随时间的变化关系如下表：


已知：850℃ 时该反应的化学平衡常数K ="1.0" ，请回答下列问题：
（1）Q    0（填“ ＞ ”、“ ＝ ”或“＜” ）。
（2）可以判断该反应达到化学平衡状态的叙述是                   （填字母）。

A．单位时间内减少 CO(g)的浓度等于生成 CO2 (g)的浓度
B．反应容器内的压强不发生变化
C．混合气体中 H2 (g)的浓度不再发生改变
D．氢气的生成速率等于水的生成速率
（3）若在850 ℃时向反应容器中充人H2O(g) , K 值   (填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）上表中 c2为    mol/L , CO(g)的转化率为                      

（1）< （2）CD  （3）不变 （4）0.180   60.0%

解析试题分析：结合图像随温度的升高，化学平衡常数减小，确定反应为放热反应，Q<0;且K只受温度影响，所以温度不变，则K不变。利用平衡常数的表达式，可计算得表中c2的数值，及其CO的转化率。
考点：化学平衡常数及其应用、转化率。

练习册系列答案
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捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反应：
反应Ⅰ：2NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g)  (NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ：NH3(l)＋H2O(l)＋CO2(g) NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ：(NH4)2CO3(aq)＋H2O(l)＋CO2(g) 2NH4HCO3(aq)ΔH3
请回答下列问题：
（2）为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂)，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其他初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图(见图1)。则：
①ΔH3________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
②在T1～T2及T4～T5两个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是____________________________________________________________________________。
③反应Ⅲ在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。

（3）利用反应Ⅲ捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有________________________(写出2个)。
（4）下列物质中也可能作为CO2捕获剂的是__________。

A．NH4Cl B．Na2CO3
C．HOCH2CH2OH D．HOCH2CH2NH2

已知：2NO2(g)N2O4(g)；△H＜0。在恒温恒容条件下，将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图⑴所示。请回答：

（1）a点时，v(正)    v（逆）（填“＜”、“＞”或“=”），X线、Y线中代表N2O4的是   ；
（2）反应在第10 min达到平衡，则前10 min内用NＯ2表示的化学反应速率v(NＯ2)=         mol·L-1·min-1。该温度下，反应的平衡常数K=           (可用分数表示)；
（3）在第25分钟，进行的操作是                 ； 
（4）a、b、c、d四点对应的时刻，NO2物质的量浓度由小到大的顺序是            ，再次平衡时的d点NO2的体积分数比b点时        （填“大”、“小”或“相等”）；
（5）假如在第35分钟从容器中移去0.4mol N2O4，并加入适当催化剂使反应在第40分钟达到平衡，请在图⑴中画出从第35分钟以后两种物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系，并标注所画线条对应的物质。

在10 L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
 		1 000
 		1 200
 
K
 		0.6
 		0.9
 		1.0
 		1.7
 		2.6
 
 
请回答：
（1）该反应为           （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝                        。
（3）能说明该反应达到化学平衡状态的是               （填字母）。
a．υ正（CO2）＝υ正（H2）          b．υ逆（CO）＝υ逆（H2O）
c．υ逆（H2）＝υ逆（H2O）          d．υ正（H2）＝υ逆（H2）
（4）某温度下，将CO2和H2各0.10 mol充入该容器中，达到平衡后，测得 c（CO）="0.0080" mol·L-1，则CO2的转化率为             。
（5）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          ℃。

工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)　ΔH="-166" kJ·mol-1
(1)①乙苯与CO2反应的平衡常数表达式为:K=　　　　　　　　　　　　。 
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是　　　　(填代号)。 

(2)在3 L密闭容器内,乙苯与CO2的反应在三种不同的条件下进行实验,乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中实验Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而实验Ⅱ、Ⅲ分别改变了实验其他条件;乙苯的浓度随时间的变化如图1所示。
                      
图1                                    图2
①实验Ⅰ乙苯在0~50 min时的反应速率为　　　　。 
②实验Ⅱ可能改变的条件是　　　　　　。 
③图2是实验Ⅰ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线,请在图2中补画实验Ⅲ中苯乙烯体积分数V%随时间t的变化曲线。
(3)若实验Ⅰ中将乙苯的起始浓度改为1.2 mol·L-1,其他条件不变,乙苯的转化率将　　　　(填“增大”“减小”或“不变”),计算此时平衡常数为　　　　。 

已知，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol 和1mol ，在500℃时充分反应达平衡后的浓度为w mol/L，放出热量b kJ。
（1）比较a______b（填＞、＝、＜）
（2）下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知，表中（填“＞”、“＜”或“＝”）

若在原来的容器中，只加入2mol 时充分反应达平衡后，吸收热量ckJ，的浓度________（填＞、＝、＜）w mol/L。
（3）在相同条件下要想得到2akJ热量，加入各物质的物质的量可能是
A．4mol和2mol            B．4mol、2mol和2mol
C．4mol和4mol            D．6mol和4mol 
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是___________。
A．及时分离出气体            B．适当升高温度
C．增大的浓度               D．选择高效的催化剂

工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
  
（1）图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用CO浓度变化表示平均反应速率v(CO)＝                  ； H2的平衡转化率为_________________________。
（2）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。写出反应的热化学方程式                        。
（3）该温度下，反应平衡常数K＝______________（填数值），温度升高，平衡常数K_________(填“增大”、“不变”或“减小”)。
（4）恒容条件下，下列措施中能使反应体系中增大的措施有               。
a．升高温度         b．充入He气        c．再充入2 molH2      d．使用催化剂

固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  △H ＝ －49.0 kJ·mol－1，
某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示（实线）。

（1）a点正反应速率_______（填大于、等于或小于）逆反应速率。
（2）下列时间段平均反应速率最大的是__________。

A．0～1minB．1～3minC．3～8minD．8～11min
（3）求平衡时CO2的转化率            和该条件下的平衡常数K             。
（4）仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是                 ，曲线II对应的实验条件改变是              。

(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示_____________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________(填“一定增大”、“一定减小”、或“可能增大也可能减小”)。
（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)十H2O(g)  CO2(g)十H2 (g) △H < 0 ；CO和H2O浓度变化如下图，则 0—4min的平均反应速率v(CO)＝______ mol／(L·min)

（3）t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min—4min之间反应处于_________状态； C1数值_________0.08 mol／L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________(单选)， 表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是__________(单选)。

A．增加水蒸气B．降低温度
C．使用催化剂D．增加氢气浓度

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