题目内容
【题目】在一定体积的密闭容器中,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的关系如表所示。
t ℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_______________。
(2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)某温度下,各物质平衡浓度符合:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为______。
(4)830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡____________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(5)若1 200 ℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L-1、2 mol·L-1、4 mol·L-1、4 mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为____(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
【答案】 吸热 700 ℃ 不 逆反应方向
【解析】(1)由CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),根据化学平衡常数表达式可得K=
(2)根据表中数据,由于温度升高,该反应的化学平衡常数增大,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;答案:吸热。
(3)平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),则K= c(CO)·c(H2O)/ c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2) =3/5=0.6,则温度为700℃;
(4)830℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,相当于减小了压强,因为CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),两边计量数相等,平衡不移动;答案:不。
(5)已知 CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
2 mol·L-1 2 mol·L-1 4mol·L-1 4mol·L-1
Q= c(CO)·c(H2O)/ c(CO2)·c(H2)= (4×4)/(2×2)=4>2.6,所以反应向逆反应方向移动。
【题目】已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1。相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡过程体系能量的变化 | |||
CO | H2O | CO2 | H2 | ||
① | 1 | 4 | 0 | 0 | 放出热量:32.8 kJ |
② | 0 | 0 | 1 | 4 | 热量变化:Q kJ |
下列说法中,不正确的是( )
A. 容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B. 容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C. 平衡时,两容器中CO2的浓度相等
D. 容器①时CO的反应速率等于H2O的反应速率
【题目】在100℃时,将0.100mol N2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中,发生反应:N2O4(g)2NO2(g)。隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据。回答有关问题;
时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
c(N2O4)/mol·L-1 | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | c4 |
c(NO2)/mol·L-1 | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 |
①c3________c4(填“>”、“<”或“=”)。
②在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为_________mol·L-1·s-1。
③达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是_______(填序号)。
A.扩大容器的容积 B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2 D.再充入一定量的He
④若在相同条件下,起始时只充入0.200 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为_________。