题目内容

在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式=                       。
(2)该反应为           反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是   (多选扣分)。
a.容器中压强不变            b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)    d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为
              ℃。

(1); (2)吸热; (3)b、c; (4)830

解析试题分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,根据反应方程式CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)可以得出该反应的平衡常数表达式K=。
(2)根据表中数据可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐增大,这说明升高温度平衡向正反应方向移动,因此正反应是吸热反应。
(3)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。该反应是体积不变的可逆反应,因此在反应过程中压强始终是不变的,压强不变不能说明反应达到平衡状态,a不正确;混合气体中 c(CO)不变符合可逆反应的特征,可以说明达到平衡状态,b正确;根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,υ正(H2)=υ正(H2O)=υ逆(H2O),所以该反应达到平衡状态,c正确;平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,因此c(CO2)=c(CO)不能说明反应达到平衡状态,d不正确,答案选bc。
(4)当c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,代入平衡常数表达式可得K=1,所以根据表中数据可知,该温度是830℃。
考点:考查平衡常数表达式以及应用;平衡状态以及反应热的判断

练习册系列答案
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为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度(mol·L-1)如表:

时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
c(CO)
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
 
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(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。(保留两位小数)
(3)下列措施能提高和转变成和的反应速率的是     。
A.选用更有效催化剂  B.升高反应体系温度C.降低反应体系温度  D.缩小容器体积
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实验编号
T/℃
NO初始浓度
CO初始浓度
催化剂比表面积/m2·g-1
Ⅰ
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
Ⅱ
 
 
 
124
Ⅲ
350
 
 
124
①请在上表格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的Ⅰ、Ⅱ两个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号、起始浓度。

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a.混合气体的压强不再发生变化
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c.反应容器中N2、NH3的物质的量的比值不再发生变化
d.单位时间内断开a个H-H键的同时形成3 a个N-H键
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① 表示N2的浓度变化的曲线是              (选填曲线代号“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 内,用H2的浓度变化表示的化学反应平均速率是               。
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