题目内容

(1)在一体积为10L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0
CO和H2O浓度变化如图,则0-4min的平均反应速率v(H2O)=
0.03
0.03
mol?(L?min)-1
时间/min CO H2O CO2 H2
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3 c3
5 0.116 0.216 0.084
6 0.096 0.266 0.104
(2)t℃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
平衡
平衡
状态;若c1数值大于0.08mol?L-1,则温度t
850℃(填“>”、“<”或“=”).
②表中5min-6min之间数值发生变化,可能的原因是
B
B

A.升高温度;             B.体积不变,通入水蒸气
C.缩小体积,增大压强;   D.体积不变,通入氢气.
分析:(1)0-4min可知,△c=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L,结合v(H2O)=
△c
△t
计算;
(2)①表中3min-4min之间各物质的浓度不变,850℃达到平衡,c(CO)=0.08mol/L,该反应为放热反应,升高温度逆向移动;
②由表中5min-6min之间数值可知,CO的浓度减小,而H2O的浓度增大,平衡正向移动,以此来解答.
解答:解:(1)0-4min可知,△c=0.3mol/L-0.18mol/L=0.12mol/L,则v(H2O)=
△c
△t
=
0.12mol/L
4min
0.03mol?(L?min)-1,故答案为:0.03;
(2)①表中3min-4min之间各物质的浓度不变,则达到化学平衡状态,又850℃达到平衡,c(CO)=0.08mol/L,该反应为放热反应,升高温度逆向移动,所以温度t>850℃,故答案为:平衡;>;
②由表中5min-6min之间数值可知,CO的浓度减小,而H2O的浓度增大,平衡正向移动,则改变的条件为体积不变,通入水蒸气,故答案为:B.
点评:本题考查化学反应速率及化学平衡,明确表格中数据分析及图象的分析是解答本题的关键,注重学生能力的考查,题目难度不大.
练习册系列答案
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近年来,由于温室效应和资源短缺等问题,关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)  △H=-41.2kJ/mol ,制备CO2与H2 的混合气体,并进一步研究CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应产物应用。

(1) 已知:850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图1所示:

下列说法正确的是       (填序号)

A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12mol

B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量

C.在0—4min,混合气体的平均相对分子质量增大

D.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小

E.第8min时,若充入氦气,会导致v(CO)<v(H2O)

(2) 850 ℃时,若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是                         

(3) 如将H2 与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:

CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l)   ΔH1=-890.3 kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)            ΔH2=-285.8 kJ/mol

则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是                               

(4) 熔融盐燃料电池(见图2)是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32-8e=5CO2+2H2O。正极的电极反应是________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448 L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。

 

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