题目内容
在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
(2) 该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”);
(3)下列选项中可作为该反应在850℃时已经达到化学平衡状态的标志的是:
A.容器中压强不再变化 B.混合气体中CO浓度不再变化
C.混合气体的密度不再变化 D.c(CO2) =" c(CO)=" c(H2) = c(H2O)
(4)当温度为850℃,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
CO | H2O | CO2 | H2 |
0.5 mol | 8.5 mol | 2.0 mol | 2.0 mol |
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断
(7分)(1) (2分)(2)放热;(1分)
(3)B、D;(选对一个得一分,选错一个不得分)(2分) (4)b (2分)
解析试题分析:(1)由于平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以根据反应的化学方程式可知,平衡常数K=。
(2)化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度,平衡向吸热的方向移动,由表可知:升高温度,化学平衡常数减小,说明化学平衡逆向移动,因此正反应方向放热反应。
(3)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。根据反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)可知,反应是前后气体体积不变的反应,正向是放热反应,所以能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:A中反应是前后气体体积不变的反应,反应过程中压强不变,不能判断是否平衡,故A不符合;B中混合气体中CO浓度不变,说明反应达到平衡,故B符合;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,C不正确;D中如果c(CO2) =" c(CO)=" c(H2) = c(H2O),则此时K
=1,所以根据表中的数据可知,反应已经达到平衡状态,则答案选BD。
(4)根据表中数据可知,此时K=>1.0。所以反应没有达到平衡状态,此时反应应该是向逆反应方向进行的,所以v(正)<v(逆),答案选b。
考点:考查温度对化学平衡、化学平衡常数的影响,化学平衡常数的计算,化学平衡的标志判断
点评:该题是中等难度的试题,试题贴近高考,综合性强,试题基础性强,侧重能力的培养和解题方法的指导,主要是考查学生分析和解决问题的能力,有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。
氮是大气中含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用,减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列氮及其化合物的相关问题:
(1)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的N4,其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1 mol N-N键吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量,请写出N4气体转变为N2反应的热化学方程式: 。
(2)据报道,NH3可直接用作车用燃料电池,写出该电池的负极反应式: 。
(3)在T1℃时,将5 mol N2O5置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);△H>0。反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化,测得NO2的体积分数为50%。
①求该反应的平衡常数K= (数字代入式子即可),上述平衡体系中O2的体积分数为__________。
②用O2表示从0~5 min内该反应的平均速率υ(O2)= 。
③将上述平衡体系的温度降至T2℃,密闭容器内减小的物理量有 。
A.压强 B.密度 C.反应速率 D.N2O5的浓度
(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a,其它条件不变的情况下,分别再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的变化正确的是__________。
A.都引起a减小 B.都引起a增大 C.充入NO2引起a减小,充入N2O4引起a增大
D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a减小