(1)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与温度t的关系如下。请回答下列问题:
| 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的表达式K = ,由上表数据可得,该反应为 反应。(填“吸热”或“放热”)
②800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO)="0.01" mol·L-1、c(H2O)="0.03" mol·L-1、c(CO2)="0.01" mol·L-1、c(H2)="0.05" mol·L-1,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 (填"大"、"小"
③830℃,在1 L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为 。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,在500℃下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
①平衡时CH3OH的体积分数w为 。
②现在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数
| 容器 | 实验1 | 实验2 | 实验3 |
| 反应物投入量(始态) | 1mol CO2、3mol H2 | 1mol CH3OH、1mol H2O | 2mol CH3OH、2mol H2O |
| CH3OH的平衡浓度/mol·L-1 | C1 | C2 | C3 |
| 反应的能量变化 | 放出 x kJ | 吸收y kJ | 吸收z kJ |
| 体系压强/Pa | P1 | P2 | P3 |
| 反应物转化率 | a1 | a2 | a3 |
D.(a1+ a3)<1 E.2P1> P3 F.a1= a2
③在一个装有可移动活塞的容器中进行上述反应:CO2(g)+3H2(g)
(12分)在100 ℃时,将0.40 mol二氧化氮气体充入2 L抽空的密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如下表数据:
| 时间(s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
| n(NO2)/mol | 0.40 | n1 | 0.26 | n3 | n4 |
| n(N2O4)/mol | 0.00 | 0.05 | n2 | 0.08 | 0.08 |
⑵此条件下该反应的化学平衡常数的值约为___________(保留两位有效数字)。
⑶若达到平衡后,降低温度,气体颜色会变浅,则该反应的平衡常数将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑷若在相同情况下最初向该容器中充入的是N2O4气体,要达到初始数据表中同样的平衡状态,N2O4的起始浓度是_______________;假设在80 s时达到平衡,请在右图中画出并标明该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
⑸计算⑷中条件下达到平衡后N2O4的转化率__________________。
(16分)在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应: CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) 其平衡常数K和温度t的关系如下:
| t℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
| K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
(2)不能判断该反应是否已经达到化学平衡状态的是:
A.容器中压强不变 B.混合气体中CO浓度不变
C.v(H2)正 = v(H2O)逆 D.c(CO2) = c(CO)
(3) 在850℃时,可逆反应:CO2(g) + H2(g)
| 时间/min | CO2 (mol/L) | H2 (mol/L) | CO (mol/L) | H2O ( mol/L) |
| 0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
| 2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
| 3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
| 4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
在一个固定体积的密闭容器中,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,发生如下反应:2A(g) + B(g)
2C(g) + D(g),达到平衡时C的浓度为0.4 mol·L-。维持相同的温度和相同的容积,按下列四种配比作为起始物质,达到新平衡时C的浓度仍是1.2mol/L。
⑴若使容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小,则正反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
⑵若维持容器体积和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L的是_____ (用序号填空)。
| A.4 mol A+2 mol B | B.3mol C+1 mol D+1 mol B |
| C.3 mol C+ 2mol D | D.1.6mol A+0.8 mol B+0.6 mol C |