题目内容
【题目】一定温度下,在容积为2L的密闭容器中发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min | N(CO)/mol | H2O/mol | N(CO2)/mol | N(H2)/mol |
0 | 1.20 | 0.60 | 0 | 0 |
t1 | 0.80 | |||
t2 | 0.20 |
下列说法正确的是( )
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)= mol?L﹣1?min﹣1
B.平衡时CO的转化率为66.67%
C.该温度下反应的平衡常数为1
D.其他条件不变,若起始时n(C0)=0.60 mol,n(H20)=1.20 mol,则平衡时n(C02)=0.20 mol
【答案】C
【解析】解:A、由表中数据可知,t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,v(CO)= = mol/(Lmin),速率之比等于化学计量数之比计算v(H2)=v(CO)= mol/(Lmin),故A错误;
B、t1min内参加反应的CO的物质的量为1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,则参加反应的水为0.4mol,此时水的物质的量为0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,t2min时水的物质的量为0.2mol,故t1min时反应到达平衡,故CO的转化率为 ×100%=33.3%,故B错误;
C、t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,此时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.2mol,n(CO2)=c(H2)=△n(CO)=1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,反应前后气体的体积不变,利用物质的量代替浓度计算7平衡常数,则k= =1,故C正确
D、CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O,平衡时生成物的浓度对应相同,t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol﹣0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.4mol,故D错误;
故选C.
【考点精析】本题主要考查了化学平衡的计算的相关知识点,需要掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能正确解答此题.
【题目】丙烷在燃烧时能放出大量的热,它也是液化石油气的主要成分,作为能源应用于人们的日常生产和生活.
已知:
①2C3H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l);△H=﹣2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=﹣566kJ/mol
(1)反应C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)的△H= .
(2)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的掺杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2﹣ . 在电池内部O2﹣移动方向和在电池负极反应的物质分别是
A.正极;O2
B.负极;C3H8
C.正极;C3H8
D.负极;O2
(3)C3H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO和CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:CO (g)+H2O(g)CO2(g)+H2 (g)
①下列事实能说明该反应达到平衡的是 .
a.体系中的压强不发生变化 b.υ正(H2)=υ逆(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不发生变化 d.CO2的浓度不再发生变化
②T℃时,在1L的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度随时间变化如表:
时间/min | c(CO) | c(H2O)(g) | c(CO2) | c(H2) |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
4 | 0.100 | 0.200 | 0.100 | 0.100 |
计算2min内用CO表示的该反应速率v=;4min时保持其它条件不变,向上述平衡体系中加入0.1molCO、0.1molCO2、0.1molH2 , 此时反应将向向进行(填“正”或“逆”).
③已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9.如果反应开始时CO和H2O(g)的浓度都是0.01mol/L,则CO在此条件下的转化率为 . 又知397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H0 (填“>”、“=”、“<”).