题目内容

【题目】700℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):

反应时间/min

n(CO)/mol

n(H2O)/mol

0

1.20

0.60

t1

0.80

t2

0.20

下列说法正确的是

A. 反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1

B. 保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40mol

C. 保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率不变,H2O的体积分数不变

D. 温度升高至800 ℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为放热反应

【答案】BD

【解析】

A.根据v=,计算v(CO),结合化学反应速率之比等于化学计量数之比计算v(H2);

B.CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O到达平衡时对应生成物的浓度、物质的量相同;

C.保持其他条件不变,增加一种反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,另一种反应物的转化率增大;

D.根据平衡时各物质的浓度计算700℃时的平衡常数,比较不同温度下的平衡常数大小可判断反应的吸放热。

A.v(H2)=v(CO)==mol·L-1·min-1,故A错误;

B.CO与H2O按物质的量比1:1反应,充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O与充入1.20 mol CO和0.6mol H2O,平衡时生成物的浓度对应相同,t1min时n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol,t2min时n(H2O)=0.2mol,说明t1min时反应已经达到平衡状态,根据化学方程式可知,则生成的n(CO2)=0.4mol,故B正确;

C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大,故C错误;

D.t1min时反应已经达到平衡状态,此时c(CO)=0.4mol/L,c(H2O)=0.1mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.2mol/L,则K==1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应为放热反应,故D正确;

答案选BD。

练习册系列答案
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(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。请回答:

①已知H—H键键能为436kJ·mol-1,N≡N键键能为945 kJ·mol-1,N—H键键能为391 kJ·mol-1。由键能计算消耗1 mol N2时的ΔH=_____。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡____(填“向左”、“向右”或“不”)移动。

②如图中,当温度由T1变化到T2时,KA___(填“>”、“<”或“=”)KB。

③废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作____(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极,其电极反应式为____。

(2)某温度下在容积固定的密闭容器中,下列反应达到平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

起始n(CO)∶n(H2O)

CO转化率

H2O转化率

1∶1

0.5

0.5

1∶2

0.67

0.33

1∶3

0.75

0.25

①该反应的平衡常数为_____。该温度下,向容器中充入1 mol CO、3 mol H2O、2 mol CO2、1.5 mol H2,则起始时该反应速率v(正)______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。

②结合表中数据,判断下列说法正确的是_______(填字母)。

A.增加H2O(g)的量,CO的转化率升高而H2O(g)的转化率降低

B.若CO与H2O(g)的转化率相同,二者的初始投入量一定相同

C.CO和H2O(g)初始物质的量之比等于二者转化率之比

D.当CO与H2O(g)物质的量之比为1∶4时,CO的转化率为0.85

③该温度下,向容器中充入2 mol CO、2 mol H2O,达平衡时放出a kJ热量,则该反应的ΔH=_____。

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