I.高炉炼铁的主要反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
已知该反应的
H,在1000℃时,K=64。在1000℃的条,在容积10 L的密闭容器中,加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.OmoI,反应经10 min后达到平衡。
(1)该时间范围内的平均反应速率v(CO2)=_________mol/L
min
(2) 的最大转化率_________________。
(3)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施是_______________。
| A.减少Fe的量 | B.增加Fe2O3的量 |
| C.升高反应温度 | D.移出部分CO2 |
Ⅱ.已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)
| 温度 | K1 | K2 |
| 973K | 1.47 | 2.38 |
| 1173K | 2.15 | 1.67 |
(4)通过表格中的数值可以推断:反应①的△H_ O。(填“>”“<”)
(5)现有反应③:该反应的平衡常数的数学表
达式K3=____。
(6)根据反应①和②可以推导出Ki,Kz和玛之间的关系式。K3=__________。据此关系式和上表数据,也能推断出反应③的△H_ _0(填“>”“<”)。
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
| 温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
| 平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
试回答下列问题
(1)上述正向反应是 反应 (填“放热”或“吸热”)
(2)要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动,下列措施不可行的有
A、加入催化剂 B、增大CO的物质的量以提高体系的压强
C、降低温度 D、减小H2的浓度
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)
A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g) B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g) D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y=
(5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K= ,T= K(0℃时T=273K)
工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | ||
| 500 | 700 | 800 | ||
| ①2H2(g)+CO(g) | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
| ②H2(g)+CO2(g) | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
| ③3H2(g)+CO2(g) | K3 | | | |
请回答下列问题:
(1)反应②是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。
(3)500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时V正 V逆(填“ > ”、“=”或“<”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是_____________(填序号)。
A.温度:T1>T2>T3
B.正反应速率:υ(a)>υ(c) , υ(b)>υ(d)
C.平衡常数:K(a)>K(c) , K(b)=K(d)
D.平均摩尔质量:M(a)>M(c) , M(b)>M(d)
甲醇是重要的化工原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产甲醇。甲醇制
备的相关信息如下表:![]()
(1)反应②是____反应(选填“吸热”“放热”)。
(2)据上表信息推导出
、
与
之间的关系,
=______用
、
表示)。500℃时测得反应③在某时刻,
的浓度(mol/L)分别为0 8、0.1、0 3、0 15,此时
(选填“>”“<”“=”)。
(3)若某温度下反应①从开始到平衡CO和CH3OH的浓度变化如图一所示,则用H2浓度变化表示此段时间内该反应的平均速.v(H2)= 若某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图二所示,则平衡状态由A变到B时,平衡常数
(选填“>”“<”“=”)。![]()
(4)一定温度下,在体积固定的密闭容器中发生反应②,可判断该反应已经达到平衡的是____。(用相应字母表示)
| A.容器中总压强不变 |
| B.混台气体的平均摩尔质量也始终保持不变, |
| C.混合气体的密度不变 |
| D.CO2(g)或CO(g)的浓度不变 |
在一固定容积为2L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+Q(Q>0),
(1)该反应所用的催化剂是 (填写名称)
该反应450℃的平衡常数 500℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
(2)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是
| A.3V正(H2)=2V逆(NH3) | B.容器中气体的平均分子量不随时间而变化 |
| C.容器中气体的密度不随时间而变化 | D.容器中气体的分子总数不随时间而变化 |
(4)下列研究目的和示意图相符的是 。
| | A | B | C | D |
| 研究目的 | 压强对反应的影响(P1>P2) | 温度对反应的影响 | 平衡体系增加N2对反应的影响 | 催化剂对反应的影响 |
| 图示 |
合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
| 温 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
| K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①写出工业合成氨的化学方程式 。
②由上表数据可知该反应为放热反应,理由是 。
③理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是 。(填序号)
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.升高温度 d.及时分离出产物中的NH3
(2)原料气H2可通过反应 CH4(g)+H2O (g)
中的
①图中,两条曲线表示压强的关系是:P1 P2(填“>”、“=”或“<”)。
②该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)原料气H2还可通过反应CO(g)+H2O(g)
①T ℃时,向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO,反应达平衡后,测得CO的浓度
为0.08 mol·L-1,则平衡时CO的转化率为 ,该温度下反应的平衡常数K值为 。
②保持温度仍为T ℃,改变水蒸气和CO的初始物质的量之比,充入容器进行反应,下列描述能够说
明体系处于平衡状态的是 (填序号)。
a.容器内压强不随时间改变
b.混合气体的密度不随时间改变
c.单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d.混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 : 6
(8分)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。根据题意完成下列问题:![]()
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=_________________,升高温度,K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡向 方向移动。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________________。
(3)在其他条件不变的情况下,将处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是________(选填选项字母)。
| A.氢气的浓度减少 |
| B.正反应速率加快,逆反应速率也加快 |
| C.甲醇的物质的量增加 |
| D.重新平衡时 |