题目内容

一定温度下,C(s)和水蒸气在密闭容器中发生反应,建立平衡状态:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH>0。

(1)平衡时混合气体的平均相对分子质量Mr(平)的取值范围为_______>Mr(平)>_______。

(2)若使用CO和H2从逆反应方向在相同温度下建立平衡,则平衡混合气体的平均相对分子质量M′r(平)的取值范围为_______>M′r(平)>_______。

(1)18    15  (2)28   2


解析:

将C(s)与H2O(g)反应时,生成等物质的量的CO和H2,当全部是CO和H2时,==15,未反应时Mr(水)=18,故Mr(平)一定介于15~18之间,当从逆反应建立平衡时,因为CO与H2不一定是按等物质的量投料,故M′r(平)一定介于2~28之间。

练习册系列答案
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Ⅰ.恒温,容积为1  L恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示(已知:2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)    ΔH=-196.6  kJ·mol-1),请回答下列问题:

(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式:______________________。

(2)ΔH2=__________kJ·mol1

Ⅱ.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯:

CH3COOH(l)+C2H5OH(l)  CH3COOC2H5(l)+H2O(l)    ΔH=-8.62  kJ·mol1

已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118  ℃、78  ℃和77  ℃。在其他条件相同时,某研究小组进行了多次实验,实验结果如图所示。

(1)该研究小组的实验目的是___________________________________。

(2)60  ℃下反应40  min与70  ℃下反应20  min相比,前者的平均反应速率________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。

(3)如图所示,反应时间为40  min、温度超过80  ℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是_________________________________(写出两条)。

Ⅲ.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。

已知:CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃

400

500

800

平衡常数K

9.94

9

1

 

试回答下列问题:

(1)在800  ℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有________(选填“A、B、C、D、E”)。

            n(CO)         n(H2O)          n(H2)          n(CO2)

A          1                 5                    2                3

B          2                 2                    1                1

C          3                 3                    0                0

D          0.5              2                    1                1

E          3                 1                    2                1

(2)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g)  2CO(g)平衡常数为K;

①C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g)        平衡常数为K1

②CO(g)+H2O(g)  H2(g)+CO2(g)  平衡常数为K2

则K、K1、K2之间的关系是______________________________________。

 

实施以减少能源浪费和降低废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。试运用所学知识,解决下列问题:

(1)已知某反应的平衡表达式为:它所对应的化学反应为:                   

(2)已知在一定温度下,

①C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K1;   ①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2 (g)平衡常数K2

③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2 (g) 平衡常数K3

则K1、K2、K3之间的关系是:                             。

(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水

蒸气进入反应器时,会发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的

变化如下表所示:

该反应的正反应方向是         反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的平衡转化率为:             

(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g)  △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是      

A.A、C两点的反应速率:A>C

B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅

C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C

D.由状态B到状态A,可以用加热的方法              

E.A、C两点的化学平衡常数:A>C

(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,阳极电极反应式       

                   

 

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