题目内容
【题目】运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)反应ⅠFe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1;
反应ⅡFe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2;
在不同温度K1、K2值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
①由表中判断,反应Ⅰ为中ΔH1______ (填“<”或“=”或“>”) 0。
②反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH平衡常数为K,则K=________(用K1和K2表示)。
③能判断CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO)=c(CO2)
E.容器内的气体密度不变 F.混合气体的平均摩尔质量不变。
(2)在不同温度和压强下合成氨,起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol、3mol。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
①P1_______P2 (填“>”“=” “<”或“不确定”,)。
②C点H2的转化率为________。
【答案】> BC < 66.7﹪
【解析】
(1)①利用化学平衡常数只受温度的影响,与浓度无关,然后利用温度对化学平衡移动影响进行分析;
②利用化学平衡常数表达式进行分析;
③利用化学平衡状态的定义进行分析;
(2)①利用等问下,压强对化学平衡移动的影响进行分析;
②利用“三段式法”进行计算;
(1)①根据表格中数据,温度升高,K1增大,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,即△H1>0;
②根据化学平衡常数的定义,K1=,K2=,K=,推出K=;
③A. 该反应的特点:反应前后气体系数之和相等,即反应前后气体物质的量不变,从而推出压强不变,不能说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B. 根据化学平衡状态的定义,当c(CO)不再改变,说明反应达到平衡,故B符合题意;
C. v正(H2)表示向正反应方向进行,v逆(H2O)表示向逆反应方向进行,且H2和H2O的系数相同,v正(H2)=v逆(H2O)能够说明反应达到平衡,故C符合题意;
D. 通过两者浓度相等,不能说明反应达到平衡,故D不符合题意;
E. 反应前后气体系数之和相等,因此气体总体积保持不变,组分都是气体,气体总质量保持不变,因此密度不变,不能说明反应达到平衡,故E不符合题意;
F. 反应前后气体系数之和相等,即气体物质的量保持不变,气体总质量保持不变,因此平均摩尔质量不变,不能说明反应达到平衡,故F不符合题意;
(2)①合成氨的反应方程式为N2+3H2 2NH3,相同条件下,压强越大,平衡向正反应方向进行,NH3体积分数增大,即P2>P1;
②,C点氨的体积分数为×100%=50%,解得x=,则H2的转化率为×100%≈66.7%。
【题目】对下列现象或事实的解释正确的是( )
选项 | 现象或事实 | 解释 |
A | 用热的纯碱溶液去除油污 | 纯碱与油污直接发生反应,生成易溶于水的物质 |
B | 施肥时,草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用 | K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效 |
C | 漂白粉在空气中久置变质 | 漂白粉中的ClO-可以水解成HClO |
D | FeCl3溶液可用于水处理 | FeCl3中Fe3+具有氧化性可杀菌消毒 |
A.AB.BC.CD.D