煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及产率等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
| 温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
| 平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
(2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率
(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)830℃,在恒容反应器中发生如表中的反应,按表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有 (选填A、B、C、D)。
(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是 。
在10 L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的关系如下表:
| t/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
| K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应为 (填“吸热”或“放热” )反应。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(3)能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,将CO2和H2各0.10 mol充入该容器中,达到平衡后,测得c(CO) =" 0.0080" mol/L ,则CO2的转化率为 。
(5)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 ℃。
甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H= -90.8kJ·mol-1。
若在温度、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据如下:
| 容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
| 反应物投入量 | 1molCO .2molH2 | 1mol CH3OH | 2molCO、4molH2 |
| CH3OH的浓度(mol/L) | c1 | c2 | c3 |
| 反应的能量变化 | 放出Q1 kJ | 吸收Q2 kJ | 放出Q3 kJ |
| 平衡常数 | K1 | K2 | K3 |
| 反应物转化率 | α 1 | α 2 | α 3 |
②.变化的热量数值Q中, Q1与Q2的和是
③.画出平衡时甲醇的百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)的变化曲线,
要求画出压强不同的两条曲线(标出p1、p2,且p1<p2)。
④.在一定温度和压强下,CO和H2催化合成二甲醚反应为:
3H2(g)+3CO(g)
(8分)已知一定温度和压强下,在容积为VL的密闭容器中充入1mol A和1mol B,保持恒温恒压下反应:A(g) + B(g)
C(g) △H<0。达到平衡时,C的体积分数为40%。试回答有关问题:
(1)升温时,C的反应速率_______(填“加快”、“减慢”或“不变”)。
(2)若平衡时,保持容器容积不变,使容器内压强增大,则平衡_______。
| A.一定向正反应方向移动 | B.一定向逆反应方向移动 |
| C.一定不移动 | D.不一定移动 |
(10分)在一定温度下,在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g)+Y(g)
a Z(g)+W(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)
当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小,则
(1)温度升高,平衡常数K的值是____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)化学计量数a的值为____________。
(3)有同学认为,Q1一定小于Q,你认为该结论是否正确?____________其理由是__________________________________。
(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质的量如下列各项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是____________(稀有气体不参与反应)。
| A.2 mol X、1 mol Y、1 mol Ar |
| B.a mol Z、1 mol W |
| C.1 mol X、0.5 mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W |
| D.2 mol X、1 mol Y、1 mol Z |
(12分)150 ℃时,向如图所示的容器(密封的隔板可自由滑动,整个过程中保持隔板上部压强不变)中加入4 L N2和H2的混合气体,在催化剂作用下充分反应(催化剂体积忽略不计),反应后恢复到原温度。平衡后容器体积变为3.4 L,容器内气体对相同条件的氢气的相对密度为5。![]()
(1)反应前混合气体中V(N2)?:V(H2)=____________;反应达平衡后V(NH3)=____________L;该反应中N2转化率为____________。
(2)向平衡后的容器中充入0.2 mol的NH3,一段时间后反应再次达到平衡,恢复到150 ℃时测得此过程中从外界吸收了6.44 kJ的热量。
①充入NH3时,混合气体的密度将____________,在达到平衡的过程中,混合气体的密度将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。反应重新达平衡的混合气体对氢气的相对密度将____________5(填“>”、“<”或“=”)。
②下列哪些实验现象或数据能说明反应重新到达了平衡____________。
| A.容器不再与外界发生热交换 |
| B.混合气体的平均相对分子质量保持不变 |
| C.当V(N2)?:V(H2):?V(NH3)=1:?3?:2时 |
| D.当容器的体积不再发生变化时 |