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【题目】有可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s) + CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2 。

(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是__________(双选,填序号)。

A.容器内压强不变了 B.c(CO)不变了

C.v正(CO2)=v逆(CO) D.c(CO2)=c(CO)

(2)该反应的正反应是_________(选填“吸热”、“放热”)反应。

(3)写出该反应的平衡常数表达式__________。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=__________(保留二位有效数字)。

(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。

①升高温度__________;②再通入CO___________。

(5)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图:

①从图中看到,反应在t2时达平衡, 在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是(填序号)___________。(单选)

A.升温 B.增大CO2浓度

②如果在t3时从混合物中分离出部分CO,t4~ t5时间段反应处于新平衡状态,请在图上画出t3~ t5的V(逆)变化曲线______________

【答案】 B、C 吸热 k=c(CO)/c(CO2)) 1.0 减小 不变 A

【解析】试题分析:(1)A.该反应是气体分子数前后不变的可逆反应,在恒容容器中,容器内压强始终不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;B.c(CO)不变,说明反应达到平衡状态,B正确;C.v正(CO2)=v逆(CO)说明反应达到平衡状态,C正确;D.c(CO2)=c(CO),不能说明可逆反应v (正)="v" (逆),即不能说明反应达到平衡状态,D错误;答案选BC。

(2)在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2,温度升高,平衡正向移动,K值增大,则该反应的正反应是吸热反应。

(3)该反应的平衡常数表达式K= c(CO)/c(CO2);根据化学反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s) + CO(g),CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,说明反应掉1.0mol/LCO2,则平衡时CO2的浓度为1.0mol/L,所以K="1.0" mol/L÷1.0 mol/L=1.0;

(4)①该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应混合气体中CO2的物质的量分数减小;

②再通入CO,相当于增大压强,平衡不移动,反应混合气体中CO2的物质的量分数不变。

(5)①A该反应是吸热反应,升高温度,v (正)与v (逆)均增大,平衡正向移动,v (正)减小,v (逆)继续增大,图像相符,正确;B再通入CO,v (逆)迅速增大,然后减小,与图像不符,错误;答案选A。②在t3时从混合物中分离出部分CO,v (逆)迅速减小,平衡正向移动,随后V (逆)增大,建立新的平衡,图像可表示为。

练习册系列答案
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【题目】研究发现,NOx和SO2是雾霾的主要成分。NOx主要来源于汽车尾气。

已知:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.50 kJ·mol-1

2CO(g)+O2(g)2 CO2(g) △H=-566.00kJ·mol-1

(1)汽车尾气转化器中发生的反应为:2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g),此反应的H =__________kJ·mol-1

(2)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,保持温度和体积不变,反应过程(0-15min)中NO的物质的量随时间变化的关系如下图一所示。

①T℃时该化学反应的平衡常数K=_______________;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将_______移动。(填“向左”、“向右”或“不)

②图中a、b分别表示在一定温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是__________(填“a”或“b”)。

③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的一个条件可能是_____________________。

A.增大CO的浓度 B.升高温度 C.增大压强 D.恒容时充入He

(3)为探究温度及不同催化剂对反应2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g)的影响,分别在不同温度、不同催化剂下,保持其它初始条件不变重复实验,在相同时间内测得N2浓度变化情况如下图二所示。下列说法正确的是__________________ 。

A.在相同温度下催化剂甲的作用下反应的平衡常数比催化剂乙时大

B.反应在M点达到平衡,此后N2浓度减小的原因可能是温度升高,平衡向左移动

C.N点后N2浓度减小的原因可能是温度升高发生了副反应

D.N点后N2浓度减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了

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