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对于可逆反应,达到平衡时,各生成物浓度以其计量数为指数幂的乘积与各反应物浓度以其计量数为指数幂的乘积之比为一常数,它只与温度有关,该常数叫做化学平衡常数,用K表示。
例如:对于aA+Bb mC+nD
K=―――――――― (其中[ ]表示物质的量浓度,固体的浓度为1。)
反应Fe(固)+CO2(气)
FeO(固)+CO(气)的平衡常数为K1;反应
Fe(固)+H2O(气)
FeO(固)+H2(气)的平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表:
| 温度(绝对温度) | K1 | K2 |
| 973 | 1.47 | 2.38 |
| 1173 | 2.15 | 1.67 |
(1)推导反应CO2(气)+H2(气)
CO(气)+H2O(气)的平衡常数K与K1、K2的关系式: 。
(2)计算K值:温度为973开时K= ;1173开时:K= 。通过K值的计算(1)反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)在一体积为10L的密闭容器中,加入一定量的CO2和H2O(气),在1173开时发生反应并记录前5min的浓度,第6min时改变了反应的条件。各物质的浓度变化如下表:
| 时间/min | CO2 | H2O | CO | H2 |
| 0 | 0.2000 | 0.3000 | 0 | 0 |
| 2 | 0.1740 | 0.2740 | 0.0260 | 0.0260 |
| 3 | C1 | C2 | C3 | C3 |
| 4 | C1 | C2 | C3 | |
| 5 | 0.0727 | 0.1727 | 0.1273 | 0.1273 |
| 6 | 0.0350 | 0.1350 | 0.1650 |
①前2min,用CO表示的该化学反应的速率是: 。
②在3~4min之间,反应处于 状态(填“平衡”或“非平衡”)。
③第6min时,平衡向 方向移动,可能的原因是 。
查看习题详情和答案>>(1)根据曲线图,分析下列说法正确的是
A.a、c两点的反应速率:a>c
B.由状态b到状态a,可以通过加热的方法
C.b、c两点A气体的转化率相等
(2)上述反应在密闭容器(定容)中进行,达到平衡状态的标志是
A.单位时间内生成n mol A的同时分解2n molB
B.两种气体的体积分数不再改变
C.v正(A)=2v逆(B)
D.混合气体的密度不再发生变化
E.混合气体的压强不再发生变化
(3)若上述反应达平衡时,B气体的平衡浓度为0.1mol?L-1,通过减小体积来增大体系的压强(温度保持不变),重新达平衡后,B气体的平衡浓度
(4)在100℃时,将0.40mol的B气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表的数据:
| 时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n(B)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
| n(A)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
②上表中n3
③若在相同情况下最初向该容器中充入的是A气体,要达到上述同样的平衡状态,A气体的起始浓度为
(1)根据曲线图,分析下列说法正确的是 (填字母).
A.a、c两点的反应速率:a>c
B.由状态b到状态a,可以通过加热的方法
C.b、c两点A气体的转化率相等
(2)上述反应在密闭容器(定容)中进行,达到平衡状态的标志是 (填字母).
A.单位时间内生成n mol A的同时分解2n molB
B.两种气体的体积分数不再改变
C.v正(A)=2v逆(B)
D.混合气体的密度不再发生变化
E.混合气体的压强不再发生变化
(3)若上述反应达平衡时,B气体的平衡浓度为0.1mol?L-1,通过减小体积来增大体系的压强(温度保持不变),重新达平衡后,B气体的平衡浓度 0.1mol?L-1(填“>”、“<”或“=”).
(4)在100℃时,将0.40mol的B气体充入2L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表的数据:
| 时间(s) | 20 | 40 | 60 | 80 | |
| n(B)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
| n(A)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
②上表中n3 n4(填“>”、“<”或“=”),反应A(g)?2B(g)在100℃时的平衡常数K的值为 ,升高温度后,反应2B(g)?A(g)的平衡常数K的值 (填“增大”、“减小”或“不变”);
③若在相同情况下最初向该容器中充入的是A气体,要达到上述同样的平衡状态,A气体的起始浓度为 mol?L-1.
(14分)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:![]()
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(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)__________。
| A.生成 |
| B.混合气体的密度不变 |
| C.混合气体的相对平均分子质量不变 |
| D. |
(2)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
| 温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
| K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②某温度下,将
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________。
a. 升温 b. 加入催化剂 c. 增加CO的浓度
d. 恒容下加入
(4)在250℃时,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量浓度见下表:
| CO | ||
| 0.5 mol·L—1 | 2mol·L—1 | 6mol·L—1 |
(5)如图1所示,甲为恒容密闭容器,乙为恒压密闭容器。在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的H2和CO,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生上述反应,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CO的转化率随时间变化的图像如图2所示,请在图2中画出乙容器中CO的转化率随时间变化的图像。
(12分)20 L恒容的密闭容器中,加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气,在某温度下使其反应,反应至4 min时,氧气的浓度为0.06 mol/L,当反应到8 min时,反应到达平衡。
(1)0 min~4 min内生成O2的平均速率:
v(O2)=____________mol/(L·min)。
(2)整个过程中,各物质的浓度与时间关系如下图所示,则该温度下的平衡常数K=________________。![]()
(3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是________,此时的平衡常数与(2)小题比较________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
| | A | B | C | D |
| SO3 | 1 mol | 3 mol | 3 mol | 0 mol |
| SO2 | 2 mol | 1.5 mol | 0 mol | 6 mol |
| O2 | 2 mol | 1 mol | 0 mol | 5 mol |
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2 查看习题详情和答案>>