10.设反应①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g)△H=Q1的平衡常数为K1,
反应②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H=Q2的平衡常数为K2,
反应③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=Q3,平衡常数为K3.
请结合表中在不同温度下K1、K2的值,回答下列问题:
(1)反应①的平衡常数表达式K1=$\frac{[CO]}{[C{O}_{2}]}$,△H>0(填“>”、“<”或“=”).
(2)根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式:Q3=Q3=Q1-Q2.计算出在1173K时反应③的平衡常数K3的数值:K3=1.4.
(3)能判断反应③已达到化学平衡状态的依据是CD.
A.容器中压强不变 B.△H不变 C.v正(H2)=v逆(CO) D.CO的质量分数不变.
反应②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g)△H=Q2的平衡常数为K2,
反应③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=Q3,平衡常数为K3.
请结合表中在不同温度下K1、K2的值,回答下列问题:
| T/K | K1 | K2 |
| 973 | 1.47 | 2.38 |
| 1173 | 2.20 | 1.50 |
(2)根据反应①与②推导出Q1、Q2、Q3的关系式:Q3=Q3=Q1-Q2.计算出在1173K时反应③的平衡常数K3的数值:K3=1.4.
(3)能判断反应③已达到化学平衡状态的依据是CD.
A.容器中压强不变 B.△H不变 C.v正(H2)=v逆(CO) D.CO的质量分数不变.
8.
(1)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0
CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=0.03mol/(L•min)
(2)t℃(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表:
①表中3min~4min之间反应处于平衡状态;C1数值大于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D(单选),表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是A(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.
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0
CO和H2O浓度变化如图,则0~4min的平均反应速率v(CO)=0.03mol/(L•min)
(2)t℃(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表:
| 时间(min) | 0 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| CO | 0.200 | 0.138 | C1 | C1 | 0.116 | 0.096 |
| H2O | 0.300 | 0.238 | C2 | C2 | 0.216 | 0.266 |
| CO2 | 0 | 0.062 | C3 | C3 | 0.084 | |
| H2 | 0 | 0.062 | C3 | C3 | 0.104 |
②反应在4min~5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是D(单选),表中5min~6min之间数值发生变化,可能的原因是A(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.
7.700℃时,向容积为2L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表(表中t1>t2):
依据题意回答下列问题:
(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L-1•min-1
(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40mol.
(3)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,达到新平衡时CO转化率增大(填“增大”或“减小”或“不变”),H2O的体积分数增大(填“增大”或“减小”或“不变”).
(4)温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为放热反应(填“放热”或“吸热”).
(5)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol,则平衡向正移动(正、逆、不).
| 反应时间/min | n(CO)/mol | n(H2O)/mol |
| 0 | 1.20 | 0.60 |
| t1 | 0.80 | |
| t2 | 0.20 |
(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)=$\frac{0.20}{{t}_{1}}$mol•L-1•min-1
(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40mol.
(3)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,达到新平衡时CO转化率增大(填“增大”或“减小”或“不变”),H2O的体积分数增大(填“增大”或“减小”或“不变”).
(4)温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为放热反应(填“放热”或“吸热”).
(5)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol,则平衡向正移动(正、逆、不).
6.
汽车尾气中的主要污染物是NO以及燃料不完全燃烧所产生的CO.为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2(g)△H=a kJ/mol.
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率,t1℃下,在一等容的密闭容器中,某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如下表(CO2和N2的起始浓度为0).
回答下列问题:
(1)在上述条件下该反应能自发进行,则正反应必然是放热反应(填“放热”或“吸热”).
(2)前3s内的平均反应速率v(N2)=1.42×10-4 mol•L-1•s-;t1℃时该反应的平衡常数K=5000.
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时改变下列条件,能提高NO转化率的是CD.
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图所示:
则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为③②①.
(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol
则处理汽车尾气反应中的a=-746.5.
(6)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,有关反应为:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H4.
向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,在t2℃下反应,有关数据如下表:
平衡后升高温度,再次达到平衡测得容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则△H4<0(填“>”、“=”或“<”).
2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+N2(g)△H=a kJ/mol.
为了测定在某种催化剂作用下该反应的反应速率,t1℃下,在一等容的密闭容器中,某科研机构用气体传感器测得了不同时间的NO和CO的浓度如下表(CO2和N2的起始浓度为0).
| 时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| c(NO)/×10-4 mol•L-1 | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
| c(CO)/×10-3 mol•L-1 | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
(1)在上述条件下该反应能自发进行,则正反应必然是放热反应(填“放热”或“吸热”).
(2)前3s内的平均反应速率v(N2)=1.42×10-4 mol•L-1•s-;t1℃时该反应的平衡常数K=5000.
(3)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时改变下列条件,能提高NO转化率的是CD.
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率.根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如图所示:
| 实验编号 | T/℃ | NO初始浓度/mol•L-1 | CO初始浓度/mol•L-1 | 催化剂的比表面积/m2•g-1 |
| ① | 350 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
| ② | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 124 |
| ③ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
(5)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H1=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H2=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H3=-393.5kJ/mol
则处理汽车尾气反应中的a=-746.5.
(6)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,有关反应为:
C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)△H4.
向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,在t2℃下反应,有关数据如下表:
| NO | N2 | CO2 | |
| 起始浓度/mol•L-1 | 0.10 | 0 | 0 |
| 平衡浓度/mol•L-1 | 0.04 | 0.03 | 0.03 |
5.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×c({H}_{2})}$.
(2)该反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”).
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是BC.
A.容器中压强不变 B.混合气体中C(CO)不变
C.v(H2)正=v(H2O)逆 D.C(CO)=C(H2)
E.混合气体的密度保持不变 F.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为830℃.
(5)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为C(CO2)为2mol/L,C(H2)为 1.5mol/L,C(CO) 为1mol/L,C(H2O)为 3mol/L,则下一时刻,反应向逆向移动(填“正向”,“逆向”或“不”),依据:浓度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1>800℃时平衡常数K=0.9.
| T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=$\frac{c(CO)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×c({H}_{2})}$.
(2)该反应为吸热反应(填“吸热”或“放热”).
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是BC.
A.容器中压强不变 B.混合气体中C(CO)不变
C.v(H2)正=v(H2O)逆 D.C(CO)=C(H2)
E.混合气体的密度保持不变 F.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),试判断此时的温度为830℃.
(5)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为C(CO2)为2mol/L,C(H2)为 1.5mol/L,C(CO) 为1mol/L,C(H2O)为 3mol/L,则下一时刻,反应向逆向移动(填“正向”,“逆向”或“不”),依据:浓度商Qc=$\frac{1×3}{2×1.5}$=1>800℃时平衡常数K=0.9.
4.在容积固定为2L的密闭容器中,充入0.180molHI,480℃时反应:2HI(g)?H2(g)+I2(g),体系中n(HI)随时间变化情况如下表:
反应进行至10min后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅.
(1)0~2min内H2的平均反应速度为0.002mol/(L•min).达平衡时,HI的转化率是22.2%.
(2)当上述反应达平衡时,降低温度,原化学平衡向逆向移动(填“正向”,“逆向”或“不”),上述正向反应是:吸热反应(选填:放热、吸热),逆反应速率减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)480℃时,反应H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常数K的值为49.
(4)要增大反应2HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常数,可采取的措施是D(选填字母).
A.增大HI起始浓度 B.向混合气体中通入I2 C.使用高效催化剂 D.升高温度.
0 172988 172996 173002 173006 173012 173014 173018 173024 173026 173032 173038 173042 173044 173048 173054 173056 173062 173066 173068 173072 173074 173078 173080 173082 173083 173084 173086 173087 173088 173090 173092 173096 173098 173102 173104 173108 173114 173116 173122 173126 173128 173132 173138 173144 173146 173152 173156 173158 173164 173168 173174 173182 203614
| t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| n(HI)/mol | 0.180 | 0.164 | 0.152 | 0.144 | 0.140 | 0.140 |
(1)0~2min内H2的平均反应速度为0.002mol/(L•min).达平衡时,HI的转化率是22.2%.
(2)当上述反应达平衡时,降低温度,原化学平衡向逆向移动(填“正向”,“逆向”或“不”),上述正向反应是:吸热反应(选填:放热、吸热),逆反应速率减小(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)480℃时,反应H2(g)+I2(g)?2HI(g)的平衡常数K的值为49.
(4)要增大反应2HI(g)?H2(g)+I2(g)的平衡常数,可采取的措施是D(选填字母).
A.增大HI起始浓度 B.向混合气体中通入I2 C.使用高效催化剂 D.升高温度.