編號 | 容器 | 起始時物質的量 mol | 平衡時物質的量/mol | 平衡常數(K) | |
Fe2O3 | CO | Fe | |||
1 | 恒溫 | 0.5 | 1.5 | 0.8 | K1 |
2 | 恒溫 | 2 | 3 | m | K2 |
3 | 絕熱 | 1 | 1.5 | n | K3 |
分析 (1)根據蓋斯定律和結合反應熱等于反應物的總鍵能減生成物的總鍵能列方程計算可求出;
(2)平衡常數只與溫度有關,故a=b;
(3)①依據化學平衡三段式計算平衡濃度,結合平衡常數概念計算得到;
②根據v=$\frac{△c}{△t}$計算反應速率;
③根據化學平衡三段式計算和等效平衡去分析;
(4)根據圖象可知,6min時,改變條件下CO濃度立刻增大、二氧化碳立刻濃度減小,說明平衡向著逆向移動,結合勒夏特列原理分析.
解答 解:(1)根據蓋斯定律,將①×$\frac{1}{3}$-②×$\frac{2}{3}$得:C(s)+CO2(g)=2CO(g)△H=(+460.5KJ•mol-1)×$\frac{1}{3}$+(-28.5KJ•mol-1)×$\frac{2}{3}$=172.5kJ•mol-1.設斷裂1mol C(s)中所有化學鍵需要吸收的能量為x,則:x=2×1076kJ-1490kJ+172.5kJ=834.5kJ,
故答案為:834.5kJ;
(2)平衡常數只與溫度有關,T1℃時,K=c(CO2)=amol/L,故其他條件不變,縮小容器容積,再次達到平衡時,CO2的濃度為b mol•L-1,k=b mol•L-1,故a=b,
故答案為:=;
(3)①依據反應②熱化學方程式計算;
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ•mol-1
起始量(mol) 0.5 1.5 0 0
變化量(mol) 0.4 1.2 0.8 1.2
平衡量(mol)0.1 0.3 0.8 1.2
則化學平衡常數K1=$\frac{{c}^{3}(C{O}_{2})}{{c}^{3}(CO)}$=$\frac{(\frac{1.2}{10})^{3}}{(\frac{0.3}{10})^{3}}$=64,
故答案為:64;
②設5min達到平衡時CO2的物質的量為xmol
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ•mol-1
起始量(mol) 2 3 0 0
變化量(mol) x/3 x 2x/3 x
平衡量(mol)2-x/3 3-x 2x/3 x
K2=K1=$\frac{{c}^{3}(C{O}_{2})}{{c}^{3}(CO)}$=64=$\frac{(\frac{x}{10})^{3}}{(\frac{3-x}{10})^{3}}$,
解得:x=2.4mol
v(CO2)=$\frac{\frac{2.4mol}{10L}}{5min}$=0.048mol/(L•min),
故答案為:0.048mol/(L•min);
③A. Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ•mol-1
起始量(mol) 2 3 0 0
變化量(mol) m/3 m 2m/3 m
平衡量(mol)2-m/3 3-m 2m/3 m
K2=K1=$\frac{{c}^{3}(C{O}_{2})}{{c}^{3}(CO)}$=64=$\frac{({\frac{m}{10})}^{3}}{(\frac{3-m}{10})^{3}}$,
解得:m=2.4mol
Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ•mol-1
起始量(mol) 1 1.5 0 0
變化量(mol) n/3 n 2n/3 n
平衡量(mol)1-n/3 1.5-n 2n/3 n
K2=K1=$\frac{{c}^{3}(C{O}_{2})}{{c}^{3}(CO)}$=64=$\frac{(\frac{n}{10})^{3}}{({\frac{3-n}{10})}^{3}}$,
解得:n=1.2mol,
根據分析可知,m=2n,故A錯誤;
B.根據①②的數據可知:
a1=$\frac{1.2}{1.5}$×100%=80%,a2=$\frac{2.4}{3}$×100%=80%,則a1=a2,故B錯誤;
C.因溫度相同,平衡常數不變,則K1=K3,故C正確;
D.因n=1.2mol>0.8mol,則平衡時氣體壓強:P3>P1,故D正確;
故答案為:CD;
(4)6min時,改變條件下CO濃度立刻增大、二氧化碳立刻濃度減小,說明改變條件升高溫度后平衡向著逆向移動,
故答案為:升溫;升溫,平衡逆向移動,CO濃度增大,CO2濃度減。
點評 本題考查較為綜合,涉及化學平衡計算、蓋斯定律的應用、化學平衡及其影響等知識,題目難度較大,注意平衡常數計算時要用濃度而不是物質的量,為易錯點,試題有利于培養(yǎng)學生的分析、理解能力及化學計算能力.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | c(SO2)=0.25 mol•L-1 | B. | c(O2)=0.12 mol•L-1 | ||
C. | c(SO2)+c(SO3)=0.15 mol•L-1 | D. | c(SO3)+c(O2)=0.3 mol•L-1 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 合成PPV的反應為加聚反應 | |
B. | PPV與聚苯乙烯具有相同的重復結構單元 | |
C. | H2C═CHCH═CH2和苯乙烯互為同系物 | |
D. | 通過質譜法測定PPV的平均相對分子質量,可得其聚合度 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 增加H2的量 | |
B. | 將容器體積縮小一半 | |
C. | 保持容器內體積不變,充入Ar使體系壓強增大 | |
D. | 充入Ar,保持容器內壓強不變 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 推廣使用煤的液化技術,從根本上減少二氧化碳等溫室效應的排放 | |
B. | 膠體和溶液的本質區(qū)別是膠體具有丁達爾現象 | |
C. | SiO2既能與氫氧化鈉溶液反應又能與氫氟酸反應,SiO2是兩性氧化物 | |
D. | 使用含有氯化鈣的融雪劑會加速橋梁的腐蝕 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 該化合物的名稱為乙酸乙酯 | |
B. | 該化合物可使溴的四氯化碳溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色,且反應類型相同 | |
C. | 該化合物既能發(fā)生取代反應,又能發(fā)生加成反應和氧化反應 | |
D. | 該化合物的同分異構體中,能與NaHCO3反應放出CO2的只有2種 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | N2 和 CO | B. | CO2 和 N2O | C. | O3 和 CO2 | D. | CO32- 和 NO3- |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | K+、Na+、SO42-、HCO3- | B. | K+、Na+、Cl-、SO42- | ||
C. | K+、Cu2+、NO3-、SO42- | D. | K+、Fe2+、NO3-、Cl- |
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