题目内容

(8分)(1)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),该反应是放热反应

CO和H2O浓度变化如左下图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=______mol/(L·min)

(2)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如右表。

①表中3min~4min之间反应处于_________状态;C1数值________0.08mol/L(填大于、小于或等于)。

②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),

表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是________(单选)。

 A、增加水蒸气    B、降低温度    C、使用催化剂    D、增加氢气浓度

 

【答案】

(1) 可逆反应的进行程度越大     可能增大也可能减小

(2) 0.03     (3) ①平衡   >  ②d   a

【解析】考查平衡常数计算和判断及外界条件对平衡状态的影响。

(1)根据图像可知,再 0—4min内CO的浓度减小了0.20mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,所以其反应速率是0.12mol/L÷4min=0.03mol/(L·min)。

(2)①根据表中数据可知,在此时间内,物质的浓度是不变的,所以反应处于平衡状态。由于反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此CO的浓度大于0.08mol/L。

②增大反应物浓度或降低温度,平衡向正反应方向移动。而催化剂不能改变平衡状态。所以应该是增大了氢气浓度,平衡向逆反应方向移动,答案选d。根据表中数据可知,5min—6min是CO的浓度减小,而水蒸气和氢气的浓度增大,说明改变的条件是增大了水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,答案选a。

 

练习册系列答案
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近年来,由于温室效应和资源短缺等问题,关于CO2和碳酸盐应用的研究受到人们的重视。某研究小组利用反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)  △H=-41.2kJ/mol ,制备CO2与H2 的混合气体,并进一步研究CO2与H2以不同的体积比混合时在合适条件下的反应产物应用。

(1) 已知:850℃时在一体积为10 L的恒容密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,CO和H2O浓度变化如图1所示:

下列说法正确的是       (填序号)

A.达到平衡时,氢气的物质的量是0.12mol

B.达到平衡时,反应体系最终会放出49.44kJ热量

C.在0—4min,混合气体的平均相对分子质量增大

D.第6min时,若升高温度,反应平衡常数会减小

E.第8min时,若充入氦气,会导致v(CO)<v(H2O)

(2) 850 ℃时,若在容积为2 L的密闭容器中同时充入1.0 mol CO,3.0 mol H2O,1.0 mol CO2和x mol H2。若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是                         

(3) 如将H2 与CO2以4:1的体积比混合,在适当的条件下可制得CH4。已知:

CH4 (g)+2O2(g)=CO2(g)+ 2H2O(l)   ΔH1=-890.3 kJ/mol

H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)            ΔH2=-285.8 kJ/mol

则CO2(g)与H2(g)反应生成CH4(g)与液态水的热化学方程式是                               

(4) 熔融盐燃料电池(见图2)是以熔融碳酸盐为电解质,以CH4为燃料,空气为氧化剂,稀土金属材料为电极。已知负极的电极反应是CH4 +4CO32-8e=5CO2+2H2O。正极的电极反应是________。为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此电池工作时必须有部分A物质参加循环,则A物质的化学式是_________。实验过程中,若通入了标准状况下空气448 L(假设空气中O2体积分数为20%),则熔融盐燃料电池消耗标准状况下CH4____________L。

 

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