现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类.火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和足量焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373~1573K,使锌蒸馏出来.主要反应为:
焙烧炉中:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 ①
鼓风炉中:2C+O2=2CO ②
ZnO(s)+CO(g)⇌Zn(g)+CO2(g)③
假设鼓风炉体积固定且密闭,随反应的进行鼓风炉内不同时间气态物质的物质的量浓度(mol/L)如下表
| 反应进行时间/min | CO | Zn | CO2 |
| 0 | 0.11 | 0 | 0 |
| 2 | 0.1 | 0.01 | 0.01 |
| 30 | c1 | C2 | C2 |
| 35 | c1 | C2 | C2 |
(l)若保持温度不变,在鼓风炉中增大CO的浓度,K值 不变 填“增大’、“减小”或“不变”);
(2)已知:该温度时,化学平衡常数K=1.0,则表中c1= 0.01mol/L (写出计算过程)
(3)通过改变反应条件,使焙烧炉中反应①的ZnO几乎完全被CO还原,焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比不超过 3:1 .
(4)若起始浓度不变,通过改变反应条件,达平衡时鼓风炉中反应③CO的转化率为80%,此时该反应的平衡常数K= 0.352 ,此时焙烧炉和鼓风炉消耗的O2的体积比大于 12:5 或2.4 .
已知化学反应①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2.在温度973K 和1173K 情况下,K1、K2的值分别如下:
| 温度 | K1 | K2 |
| 973K | 1.47 | 2.38 |
| 1173K | 2.15 | 1.67 |
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=
.
(3)能判断反应③已达平衡状态的是 BC .
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变 C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式 K3=K1•
.据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是 吸热 (填“吸热”或“放热”)反应.要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施是 DF (填写序号).
A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积 C.降低温度 D.升高温度 E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO的量.
相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=﹣92.6kJ/mol.实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
| 容器 编号 | 起始时各物质的物质的量/mol | 达平衡时体系能量的变化 | ||
| N2 | H2 | NH3 | ||
| ① | 1 | 3 | 0 | 放出热量:23.15 kJ |
| ② | 0.9 | 2.7 | 0.2 | 放出热量:Q |
下列叙述不正确的是( )
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| A. | 容器①、②中反应的平衡常数相等 |
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| B. | 平衡时,两个容器中NH3的体积分数均为 |
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| C. | 容器②中达平衡时放出的热量Q=23.15kJ |
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| D. | 若容器①体积为0.5L,则平衡时放出的热量小于23.15kJ |
一定温度下,将2mol PCl3和 1mol Cl2充入容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PCl3+Cl2⇌PCl5,各物质均为气态.达平衡后,PCl5为0.4mol.若此时再加入1molPCl3 和0.5molCl2,相同温度下达到平衡,PCl5的物质的量为x( )
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| A. | 0.4mol | B. | 0.6mol | C. | 0.4<x<0.6mol | D. | x>0.6mol |
对已达化学平衡的下列反应:2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )
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| A. | 逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动 |
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| B. | 逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动 |
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| C. | 正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动 |
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| D. | 正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动 |