题目内容
已知反应①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A.反应①的平衡常数K1=![]()
B.反应③的平衡常数K=![]()
C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值
D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
答案 B
解析 在书写平衡常数表达式时,纯固体不能表示在平衡常数表达式中,A错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡常数K=
,B正确;反应③中,温度升高,H2浓度减小,则平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此ΔH<0,C错误;对于反应③,在恒温恒容下,增大压强,如充入惰性气体,则平衡不移动,H2的浓度不变,D错误。
题组二 化学平衡常数及其应用
苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是
C8H10(g)C8H8(g)+H2(g) ΔH=125 kJ·mol-1
Ⅰ.某温度下,将0.40 mol苯乙烷,充入2 L真空密闭容器中发生反应,测定不同时间该容器内物质的量,得到数据如下表:
| 时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.26 | n2 | n3 |
| n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.16 | 0.16 |
(1)当反应进行到20 min时,该段时间内H2的平均反应速率是________。
(2)该温度下,该反应的化学平衡常数是____________。
(3)若保持其他条件不变,用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g),当有30 kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是________________。此时,该反应是否达到了平衡状态?________(填“是”或“否”)。
Ⅱ.工业上以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应),C8H10(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图Ⅰ、图Ⅱ所示。
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(4)由图Ⅰ可知,T1________T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(5)由图Ⅱ可知,当其他条件不变时,水蒸气的用量越大,C8H10的平衡转化率将________(填“越大”、“越小”或“不变”),原因是______________________________________。