题目内容
【题目】恒容,反应2A(g) B(g)+D(g)在四种不同情况下进行,B、D起始浓度为0,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为___________。
(2)在实验2,A的初始浓度C2=___________mol/L。可推测实验2中还隐含的条件是___________________
(3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3_____V1(填>、=、<=),且C3_____1.0mol/L(填>、=、<=)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是________反应(选填吸热、放热)。理由是______________________________________________________.
【答案】0.013 1.0 催化剂 > > 吸热 由实验1到实验4升高温度,平衡右移,加热平衡向吸热反应方向移动
【解析】
(1)根据v=解题;
(2)实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等,说明实验2与实验1其他条件完全相同,实验2使用了催化剂,加快了反应速率,缩短了达平衡的时间;
(3)以10至20min为例求出实验1和实验3的反应速率进行比较;
(4)根据化学平衡移动原理分析,加热平衡向吸热反应方向移动。
(1)在实验1中,反应在10至20min时间内平均速率为v===0.013mol(Lmin)1,
故答案为:0.013;
(2)实验1和实验2达到平衡时A的浓度不再改变且相等,说明实验2与实验1其他条件完全相同,实验1与实验2中A的初始浓度应相等,起始浓度c2=1.0mol/L,实验2较其他实验达到平衡时间最短,是使用了合适的催化剂,
故答案为:1.0;催化剂;
(3)在实验1中,反应在10至20min时间内平均速率为v===0.013mol(Lmin)1,在实验3中,反应在10至20min时间内平均速率为v= ==0.015mol(Lmin)1,故v3>v1,实验1的其实浓度为1.0mol/L,由平衡时浓度可知在实验3的起始浓度大于1.0mol/L,
故答案为:>;>;
(4)比较实验4和实验1可知平衡时实验4反应物A的浓度小,由实验1到实验4升高温度,平衡右移,加热平衡向吸热反应方向移动,
故答案为:吸热;由实验1到实验4升高温度,平衡右移,加热平衡向吸热反应方向移动。
【题目】研究与深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁。高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
温度/°C | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数 | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
则该反应的平街常数表达式K=_________,H_________0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)CO2可用于生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),为探究该反应原理,将1 mol CO2和3 mol H2充入一容积为1L的密闭容器中,分别在250°C、T°C下发生反应,测得甲醇的物质的量随时间的变化如下图所示。
请分析并回答下列问题:
250°C时,反应在前10min的平均速率v(H2)_________molL-1min-1,从反应开始到平衡,CO2转化率为_________%。相同温度下,若某时刻该容器中含有1 mol H2、1.2mol CO2、0.8mol CH3OH、1.5 mol H2O,则此时反应所处的状态为____________________________________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中心”或“平衡状态”)。