题目内容
【题目】高炉炼铁中发生的反应为:FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g) △H>0。已知t℃时,平衡常数K=0.25。
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,平衡常数K_____(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),高炉内CO2和CO的体积比____
(2)t℃时测得高炉中c(CO2)=0.020 mol·Lˉ1,c(CO)=0.1 mol·Lˉ1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态_______(填“是”或“否”),此时,化学反应速率是υ(正)_____υ(逆)(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是________________
(3)若在1L密闭容器中加入0.02mol FeO(s),并通入x mol CO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)的转化率为50%,则x=_______________。
(4)如图为t2时刻后改变条件平衡体系中化学反应速率随时间变化的情况,且四个阶段各改变一种条件并且改变的条件均不同。已知,t3~t4阶段为使用催化剂,则t4时刻改变的条件为_____________,t5时刻改变的条件为____________
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【答案】增大 增大 否 大于 0.020mol·L-1/0.1mol·L-1<K=0.25 0.05 降低压强 升高温度
【解析】
(1)该反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动;
(2)根据Qc与K大小进行判断;
(3)利用三段式进行分析;
(4)根据化学平衡移动原理分析解答。
(1)该反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,则高炉内CO2和CO体积比值增大,平衡常数K值增大;
(2)c(CO2)=0.020mol/L,c(CO)=0.1mol/L,Qc=
=0.20<K=0.25,该情况下,该反应不是化学平衡状态,此时该反应正向进行,化学反应速率是υ(正)大于υ(逆);
故答案为:否;大于;0.020mol·L-1/0.1mol·L-1<K=0.25;
(3)在1L密闭容器中加入0.02mol FeO(s),并通入xmolCO,t℃时反应达到平衡.此时FeO(s)转化率为50%,转化的FeO为0.01mol,则
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
开始( mol) 0.02 x 0 0
转化(mol) 0.01 0.01 0.01 0.01
平衡 (mol) 0.01 x-0.01 0.01 0.01
K=
=
=0.25,解得x=0.05;
(4)该反应是反应前后气体系数不变的反应,t4时刻改变条件后,平衡不移动,而反应速率降低,由此可知,t4时刻改变的条件是降低压强;
t5时刻改变条件后,正逆反应速率都增大,平衡发生移动,由此可知,t5时刻改变的条件是升高温度。
【题目】甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用如图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
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实验操作和现象:
操作 | 现象 |
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热 | A中有白雾生成,铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀,液面上放略显浅棕色并逐渐消失 |
打开弹簧夹,通入N2, 停止加热,一段时间后关闭 | |
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸 | 尚未发现白色沉淀溶解 |
(1)C中白色沉淀是___,该沉淀的生成表明SO2具有___性。
(2)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是___。
(3)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是___;乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是___。
②进行实验,B中现象:
甲 | 大量白色沉淀 |
乙 | 少量白色沉淀 |
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:___。
(4)合并(3)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是___。