题目内容
【题目】在某一容积为5 L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为K =______________。
(2)该反应为____________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________________。
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)830℃下,若物质的浓度关系是c (CO2)·c (H2) > c (CO)·c (H2O),则此时正反应速率与逆反应速率的关系是____________。
a υ正 > υ逆 b υ正 = υ逆 c υ正 < υ逆 d 无法判断
(5)若开始时向该容器中加入CO2和H2各0.1 mol,在830℃和催化剂存在的条件下,反应达到平衡时,水蒸气的物质的量浓度c(H2O)=_______________。
【答案】
吸热 bc a 0.01 mol/L
【解析】
(1)根据化学平衡常数的概念来书写;
(2)根据温度对化学平衡、化学平衡常数的影响来回答;
(3)化学平衡状态的标志:正逆反应速率相等;
(4)根据800℃时,Qc=
与K比较判断反应方向;
(5)若开始时向该容器中加入CO2和H2各0.1 mol,则CO2和H2的浓度均为0.02 mol/L,在830℃和催化剂存在的条件下,反应达到平衡时,设水蒸气的物质的量浓度c(H2O)=cmol/L,则有CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)可知CO2和H2的平衡浓度均为(0.02-c)mol/L,CO的平衡浓度为cmol/L,结合平衡常数K=1计算。
(1)因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以为K=
;
(2)化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度,平衡向吸热的方向移动,由表可知:升高温度,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热;
(3)a.反应是一个反应前后体积不变的反应,压强的改变不会要引起平衡移动,故a错误;
b.化学平衡时,各组分的浓度不随时间的改变而改变,故b正确;
c.化学平衡状态的标志是v正=v逆,所以v正(H2)=v逆(H2O)表明反应达到平衡状态,故c正确;
d.c(CO2)=c(CO)时,不能表明正逆反应速率相等,不一定达到了平衡状态,故d错误;
故答案为bc;
(4)830℃下,若物质的浓度关系是c (CO2)·c (H2) > c (CO)·c (H2O),则Qc=
<1,此时平衡正向移动,即υ正 > υ逆,故答案为a;
(5)若开始时向该容器中加入CO2和H2各0.1 mol,则CO2和H2的浓度均为0.02 mol/L,在830℃和催化剂存在的条件下,反应达到平衡时,设水蒸气的物质的量浓度c(H2O)=cmol/L,则有CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)可知CO2和H2的平衡浓度均为(0.02-c)mol/L,CO的平衡浓度为cmol/L,由平衡常数K=
=
=1,解得:c=0.01,即反应达到平衡时,水蒸气的物质的量浓度c(H2O)为0.01 mol/L。
【题目】
时,在
的密闭容器中充入
和
,一定条件下发生反应:
,测得
和
的浓度随时间变化如下表所示。下列说法不正确的是
时间 |
|
|
|
| 6 | 0 | ? |
| 3 | 1 |
|
A.
时间内![]()
B.
时,若升高温度或再充入
气体,都可以提高
的转化率
C.
时,
正
逆
D.
时,平衡常数
,
与
的转化率相等
【题目】某温度下,三个容积均为2.0 L恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g),各容器中起始物质的量浓度与反应温度如下表所示:
容器 | 温度/℃ | 起始物质的量浓度/(mol·L-1) | |||
NO(g) | CO(g) | N2 | CO2 | ||
甲 | T1 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0 |
乙 | T2 | 0 | 0 | 0.10 | 0.20 |
丙 | T2 | 0.10 | 0.10 | 0 | 0 |
![]()
反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的正反应为放热反应,平衡常数K(T1)<K(T2)
B.达到平衡时,乙容器中的压强一定大于甲容器的2倍
C.乙容器中反应达到平衡时,N2的转化率大于40%
D.丙容器中反应达到平衡后,再充入0.10 mol NO和0.10 mol CO2,此时v(正)>v(逆)
【题目】在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应
X(g)+Y(g)
2Z(g) △H < 0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
t/min | 2 | 4 | 7 | 9 |
n(Y)/mol | 0.12 | 0.11 | 0.10 | 0.10 |
下列说法正确的是
A.反应前2min的平均速率ν(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前ν(逆)> ν(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D. 其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大