题目内容

(一)在容积可变的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇CO(g)+2H2(g?CH3OH(g),CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图.
(1)该反应的平衡常数表达式为K=
 
,250℃、0.5×104kPa下的平衡常数
 
300℃、1.5×104kPa下的平衡常数(填“>”、“<”或“=”).
(2)工业实际生产中,该反应条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强而不选择更高压强的理由是
 
.
(3)在图中画出350℃时CO的平衡转化率随压强变化的大致曲线.
(二)(1)用下列流程制取少量碘单质:

步骤①的离子方程式为
 
,在该步骤中,加入100mL水和足量的铁粉,充分搅拌,当消耗1.4g Fe时,悬浊液中的c(Ag+)=
 
.[假设实验过程中溶液体积不变;此温度下Ksp(AgI)=8.5×10-17]
(2)在合成氨工业中常用I2O5来定量测量CO的含量.已知:2I2(s)+5O2(g)=2I2O5(s)△H=-75.56kJ?mol-1;2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1,写出CO(g)与I2O5(s)反应析出固态I2的热化学方程式:
 
.
考点:化学平衡常数的含义,热化学方程式,转化率随温度、压强的变化曲线,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题:化学反应中的能量变化,化学平衡专题
分析:(一)(1)根据K=
产物平衡浓度的幂次方乘积
反应物的平衡浓度幂次方乘积
来书写K的表达式 温度对K的影响和反应的吸放热情况有关来回答;
(2)根据压强对化学反应速率以及化学平衡移动的影响知识结合实际生产过程来回答;
(3)反应是放热反应,升高温度,平衡逆向进行;
(二)(1)步骤①中Fe把AgI中的银元素置换为银单质,根据元素守恒分析;先根据方程式计算碘离子浓度,再根据Ksp(AgI)求出银离子的浓度;
(2)根据已知热化学方程式,利用盖斯定律计算和书写热化学方程式.
解答: 解:(一)(1)反应CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)的平衡常数K=
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
,根据CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系图2,可以知道该反应是一个放热反应,所以升高温度,平衡常数减小,压强大小和平衡常数之间无关,即250℃、0.5×104kPa下的平衡常数大于300℃、1.5×104kPa下的平衡常数,
故答案为:
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
;>;
(2)根据CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系图2,可以知道在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失,
故答案为:在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失;
(3)该反应是一个放热反应,所以升高温度,平衡常数减小,350℃时CO的平衡转化率小于恒压下300℃时CO的平衡转化率,即350℃时CO的平衡转化率随压强变化的大致曲线
随压强变化的大致曲线为:,
故答案为:.
(二)(1)步骤①中用Fe把AgI中的银元素置换为银单质,其反应的离子方程式为:Fe+2AgI=2Ag+2I-+Fe2+;n(Fe)=
m
M
=
1.4g
56g/mol
=0.025mol,则n(I-)=2n(Fe)=0.05mol,
所以c(I-)=
0.05mol
0.1L
=0.5mol/L,则c(Ag+)=
Ksp(AgI)
c(I-)
=
8.3×10-17
0.5
=1.7×10-16mol?L-1,
故答案为:Fe+2AgI=2Ag+2I-+Fe2+;1.7×10-16mol?L-1;
(2)已知热化学方程式:
2 I2(s)+5O2(g)=2 I2O5(s);△H=-75.56kJ?mol-1①,
2CO(g)+O2(g)=2 CO2(g);△H=-566.0kJ?mol-1②,
根据盖斯定律将方程式②×
5
2
-①×
1
2
得5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s);△H=(-566.0kJ?mol-1)×
5
2
-(-75.56kJ?mol-1)×
1
2
=-1377.22kJ/mol,
所以其热化学反应方程式为:5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s)△H=-1377.22kJ/mol;
故答案为:5CO(g)+I2O5(s)=5 CO2(g)+I2(s)△H=-1377.22kJ/mol.
点评:本题目综合考查学生对化学平衡移动的影响、化学平衡状态的判断、以及化学平衡的计算知识,平衡常数、盖斯定律的应用、Ksp的有关计算、有关方程式的计算等知识点,属于综合知识的考查,难度大.
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.
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.
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下表为苯、溴和溴苯的相关数据:
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,A的容积最适合的是
 
(填编号).
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(填“C1”或“C2”)所显示的温度,其温度应为
 
.
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(填名称).
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(填“合理”或“不合理”),理由是
 
.

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