题目内容
8.已知CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示.回答下列问题:
(1)100℃时平衡常数为2.25×10-4 mol2•L-2.
(2)图中的p1<p2(填“<”、“>”或“=”),其理由是:相同温度时p1下CH4的转化率大于p2下CH4的转化率,由反应为气体体积增大的反应,压强越小转化率越高
(3)若100℃时该可逆反应的平衡常数是K1,200℃该该可逆反应的平衡常数是K2,则K1<K2(填“<”、“>”或“=”).其理由是据图象可知,该可逆反应的△H>0,温度升高,平衡正向移动.
分析 (1)由图可知,100℃时CH4的转化率为0.5,则
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
开始 1 2 0 0
转化 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡 0.5 1.5 0.5 1.5
K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比;
(2)图中温度相同时,p1对应的转化率大,该反应为气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动;
(3)图中压强相同时,温度越高,转化率越大.
解答 解:(1)由图可知,100℃时CH4的转化率为0.5,则
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)
开始 1 2 0 0
转化 0.5 0.5 0.5 1.5
平衡 0.5 1.5 0.5 1.5
K=$\frac{(\frac{0.5}{100}mol/L)×(\frac{1.5}{100}mol)^{3}}{(\frac{0.5}{100}mol/L)(\frac{1.5}{100}mol/L)}$=2.25×10-4 mol2•L-2,
故答案为:2.25×10-4 mol2•L-2;
(2)图中温度相同时,p1对应的转化率大,由反应为气体体积增大的反应,压强越小转化率越高,则p1<p2,
故答案为:<;相同温度时p1下CH4的转化率大于p2下CH4的转化率,由反应为气体体积增大的反应,压强越小转化率越高;
(3)图中压强相同时,温度越高,转化率越大,则该可逆反应的△H>0,温度越高,K越大,则K1<K2,
故答案为:<;据图象可知,该可逆反应的△H>0,温度升高,平衡正向移动.
点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握平衡三段法、K的计算及平衡移动为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意图中温度、压强对平衡移动的影响,题目难度不大.
| A. | Ca2+,Na+,NO3-,Cl- | B. | K+,Ba2+,Cl-,NO3- | ||
| C. | Na+,HCO3-,CO32-,K+ | D. | Na+,Cl-,K+,MnO4- |
| A. | A3BC4 | B. | A2BC4 | C. | A2BC3 | D. | A4BC4 |
| A. | 鉴别苯与四氯化碳:碘水 | |
| B. | 鉴别甲烷与乙烯:酸性高锰酸钾溶液 | |
| C. | 鉴别 | |
| D. | 鉴别NaCl与CH3CH2Cl:硝酸银溶液 |
(1)Cu2SO3•CuSO3•2H2O是一种深红色固体,不溶于水和乙醇,100℃时发生分解,其制备实验装置如图所示.
①仪器X的名称是分液漏斗.常温下用装置A制取SO2时,用较浓的硫酸而不用稀硫酸,其原因是SO2易溶于水,用较浓的硫酸有利于SO2的逸出.
②装置C的作用是防止倒吸.
③装置B中发生反应的离子方程式为3Cu2++3SO2+6H2O═Cu2SO3•CuSO3•2H2O↓+8H++SO42-.
④从装置B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真空干燥,而不直接用烘干的方式得到产品,其原因是防止Cu2SO3•CuSO3•2H2O发生分解和被氧化.
(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时,反应有三种可能的情况:
I.NaHSO3和NaClO恰好反应;II.NaHSO3过量;III.NaClO过量.甲同学欲通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成表:
| 实验操作 | 预期现象及结论 |
| 取上述反应后的混合溶液于试管 A中,滴加稀硫酸 | 若有气泡产生,则①II(填“I”“II”或“III”,下同)成立,若没有气泡产生,则②I或III成立 |
| 另取上述反应后的混合溶液于试管B中,滴加几滴淀粉KI溶液,充分振荡 | ③溶液变为蓝色,则III成立 |
| A. | H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液混合 | B. | NH3•H2O溶液与HCl溶液混合 | ||
| C. | NaHCO3溶液与NaOH溶液混合 | D. | HNO3溶液与KOH溶液混合 |