题目内容
【题目】830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H>0
试回答下列问题:
(1)请写出该化学反应的平衡常数表达式: .
(2)830K温度下,若起始时c(CO)=2molL﹣1 , c(H2O)=3molL﹣1 , 达到平衡时CO的转化率为50%,则在该温度下,该反应的平衡常数K= .
(3)若降低温度,该反应的K值将 , 该反应的正反应速率将; 该反应的逆反应速率将(均填“增大”“减小”或“不变”).
(4)若要提高CO的转化率,可采取的措施有: .
(5)830K温度下,若起始时c(CO)=1molL﹣1 , c(H2O)=2molL﹣1 , 反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5molL﹣1 , 则此时该反应是否达到平衡状态(填“是”与“否”),你判断的依据是
【答案】
(1)K= ![]()
(2)0.5
(3)减小;减小;减小
(4)增大水蒸气浓度、减小二氧化碳、减小氢气浓度或升高温度
(5)否;浓度商=
=0.33<K,平衡正向移动
【解析】解:(1)化学平衡常数K等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则该反应化学平衡常数K=
;
所以答案是:K=
;(2)830K温度下,若起始时c(CO)=2molL﹣1 , c(H2O)=3molL﹣1 , 达到平衡时CO的转化率为50%,则反应的c(CO)=2mol/L×50%=1mol/L,
CO(g) | + | H2O(g) | = | CO2(g) | + | H2(g) | △H>0 | |
开始(mol/L) | 2 | 3 | 0 | 0 | ||||
反应(mol/L) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
平衡(mol/L) | 1 | 2 | 1 | 1 |
化学平衡常数K=
=
=0.5,
所以答案是:0.5;(3)该反应的正反应是吸热反应,降低温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,降低温度导致活化分子百分数减小,正逆反应速率减小,
所以答案是:减小;减小;减小;(4)要提高CO转化率,可以通过增大水蒸气浓度、减小二氧化碳、减小氢气浓度、升高温度来实现,
所以答案是:增大水蒸气浓度、减小二氧化碳、减小氢气浓度或升高温度;(5)
CO(g) | + | H2O(g) | = | CO2(g) | + | H2(g) | △H>0 | |
开始(mol/L) | 2 | 3 | 0 | 0 | ||||
反应(mol/L) | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||
平衡(mol/L) | 1 | 2 | 1 | 1 |
浓度商=
=0.33<K,平衡正向移动,反应没有达到平衡状态,
所以答案是:否;浓度商=
=0.33<K,平衡正向移动.
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡的计算的相关知识,掌握反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.
【题目】某研究性学习小组通过下列反应原理制备SO2并进行性质探究.反应原理为:Na2SO3(固)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O ![]()
(1)根据上述原理制备并收集干燥SO2的实验装置连接顺序为 .
(2)D中盛装的试剂为 .
(3)甲同学用注射器吸取纯净的SO2并结合装置G进行SO2的性质实验,若X是Na2S溶液,其目的是检验SO2的 , 可观察到的现象 .
(4)实验1:乙同学将溶液X换为浓度均为0.1mol/L Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液(已经除去溶解氧),通入少量SO2后观察到烧杯产生白色沉淀,乙同学认为白色沉淀为BaSO4 , 为探究白色沉淀的成因,他继续进行如下实验验证:(已知:0.1mol/L Fe(NO3) 3的pH=2)
实验 | 操作 | 现象 | 结论和解释 |
2 | 将SO2通入0.1mol/L和BaCl2混合液 | 产生白色沉淀 | Fe3+能氧化H2SO3 |
3 | 将SO2通入和 BaCl2混合液 | 产生白色沉淀 | 酸性条件NO3﹣能将H2SO3氧化为SO42﹣ |
(5)丙同学认为以上实验只能说明Fe3+和酸性条件下NO3﹣均能将H2SO3氧化为SO42﹣ , 不能说明谁先氧化H2SO3 , 他利用提供的试剂(限选试剂:KSCN溶液,K3[Fe(CN)6]溶液,苯酚溶液,硝酸溶液)设计实验方案探究何种微粒先发生反应.请帮助他完成方案(包括操作现象和结论):取乙同学实验1后装置G中烧杯的上层清液于试管中, .
(6)丁同学在实验2过程发现,黄色溶液先变红棕色后慢慢变浅绿色,查阅资料得:Fe3++6SO2Fe(SO2)63+(红棕色).请用化学平衡移动原理解释实验2中溶液颜色变化的原因 .