【題目】水煤氣 (主要成分CO、H2 ) 是重要燃料和化工原料,可用水蒸氣通過熾熱的炭層制得:C (s) + H2O(g)CO (g) +H2 (g);H =+131.3kJmol1

(1)某溫度下,四個(gè)容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng),各容器中炭足量,其它物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請?zhí)顚懕碇邢鄳?yīng)的空格。

容器編號

c(H2O)/mol·L1

c(CO)/mol·L1

c(H2)/mol·L1

V、V比較

I

0.06

0.60

0.10

V=V

II

0.06

0.50

0.40

_________

III

0.12

0.40

0.80

V<V

IV

0.12

0.30

_________

V=V

(2)另有一個(gè)容積可變的密閉容器。恒溫恒壓下,向其中加入1.0mol炭和 1.0mo l水蒸氣 (H216O),發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器的體積變?yōu)樵瓉淼?/span>1.25 倍。平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為___________;向該容器中補(bǔ)充 a mol 炭,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率將____________(填增大”、“減小”、“不變),再補(bǔ)充 a mol 水蒸氣 (H218O), 最終容器中C16OC18O 的物質(zhì)的量之比為_____________。

【答案】V< V 0.40 25% 不變 1:a

【解析】

(1)I處于平衡狀態(tài),根據(jù)K=計(jì)算平衡常數(shù),再計(jì)算中濃度商Qc,若Qc=K,處于平衡狀態(tài),若Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,若Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;
也處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算氫氣的濃度
(2)恒溫恒壓下,向其中加入1.0mol炭和 1.0mol水蒸氣H216O),發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器的體積變?yōu)樵瓉淼?/span>1.25 倍,平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為1mol×1.25=1.25mol,由方程式可以知道消耗1mol水蒸氣混合氣體物質(zhì)的量增大1mol,故反應(yīng)的水蒸氣為1.25mol-1mol=0.25mol,進(jìn)而計(jì)算平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率;
向該容器中補(bǔ)充 a mol 炭,平衡不移動(dòng),水蒸氣的轉(zhuǎn)化率不變,再補(bǔ)充 a mol 水蒸氣H218O),恒溫恒壓下,與原平衡為等效平衡,平衡時(shí)水蒸氣轉(zhuǎn)化率相同,根據(jù)水的轉(zhuǎn)化率計(jì)算生成CO物質(zhì)的量。

(1)Ⅰ達(dá)到平衡狀態(tài),平衡常數(shù)K===1,
Qc==3.33>1,則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即V<V,
反應(yīng)V=V,說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),則有=1,計(jì)算得出c(H2)=0.40mol/L,
因此,本題正確答案是:V< V;0.40;
(2)恒溫恒壓下,向其中加入1.0mol炭和 1.0mo l水蒸氣H216O),發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器的體積變?yōu)樵瓉淼?/span>1.25 倍,平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量為1mol×1.25=1.25mol。由方程式可以知道,消耗1mol水蒸氣,混合氣體物質(zhì)的量就增大1mol,故參與反應(yīng)的水蒸氣為1.25mol-1mol=0.25mol,平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為×100%=25%;
增加固體碳,對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡都沒有影響,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率不變;
恒溫恒壓下,再補(bǔ)充 a mol 水蒸氣H218O),等到建立新的平衡狀態(tài)后,與原平衡等效,水的轉(zhuǎn)化率相等,則新生成的C18O 的物質(zhì)的量為a×25%=0.25a,原平衡時(shí)生成的C16O0.25mol,則C16OC18O 的物質(zhì)的量之比為0.25:0.25a=1:a,
因此,本題正確答案是:25%;不變;1:a。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】甲醇是一種重要的試劑,氫氣和二氧化碳在一定條件下可合成甲醇:CO2(g)+3H2 (g) CH3 OH(g)+H2O(g)在密閉容器中充入3mol氫氣和1mol二氧化碳,測得混合氣體中甲醇的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖A所示:

試回答下列問題:

1該反應(yīng)是______(放熱吸熱)反應(yīng)。該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式是:______,為了降低合成甲醇的成本可采用的措施是______(任意寫一條合理的建議)

2解釋0~T0內(nèi),甲醇的體積分?jǐn)?shù)變化趨勢:______。

3氫氣在Q點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率______(大于、小于等于,下同)氫氣在W點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率______;其它條件相同,甲醇在Q點(diǎn)的正反應(yīng)速率______甲醇在M點(diǎn)的正反應(yīng)速率。

4B表示氫氣轉(zhuǎn)化率α(H2)與投料比的關(guān)系,請?jiān)趫DB中畫出兩條變化曲線并標(biāo)出曲線對應(yīng)的條件,兩條曲線對應(yīng)的條件分別為:一條曲線對應(yīng)的壓強(qiáng)是1.01×105Pa;另一條曲線對應(yīng)的壓強(qiáng)是3.03×105Pa(其它條件相同)

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【題目】亞硝酰氯(NOCl)是一種紅褐色液體或黃色氣體,其熔點(diǎn)64.5℃,沸點(diǎn)5.5℃,遇水易水解。它是有機(jī)合成中的重要試劑,可由NO與Cl2在常溫常壓下合成。

(1)實(shí)驗(yàn)室制備原料氣NO和Cl2的裝置如下圖所示:

實(shí)驗(yàn)室制Cl2時(shí),裝置A中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。裝置B中盛放的試劑為_______,其作用為___________________

(2)將上述收集到的Cl2充入D的集氣瓶中,按圖示裝置制備亞硝酰氯。

①NOCl分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則NOCl的電子式為_______。

②裝置D中發(fā)生的反應(yīng)方程式為__________________。

③如果不用裝置E會引起什么后果______________________

④某同學(xué)認(rèn)為裝置F不能有效吸收尾氣中的某種氣體,該氣體為_____,為了充分吸收尾氣,可將尾氣與_______同時(shí)通入氫氧化鈉溶液中。

(3)工業(yè)上可用間接電化學(xué)法除去NO,其原理如下圖所示,吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為:NO+S2O42+H2O→N2+HSO3

①吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_________________。

②陰極的電極反應(yīng)式為__________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)系中能說明可逆反應(yīng)N2+3H2 2NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是

A. υ(N2)=υ(NH3) B. υ(N2)=3υ(H2)

C. (N2)=υ(H2) D. (H2)=3υ(NH3)

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【題目】X的核外電子數(shù)分別為2、88,則X元素在周期表中的位置是(  )

A.第三周期第0B.第四周期第ⅠA

C.第三周期第ⅠAD.第三周期第ⅦA

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【題目】CO2Na2O2為原料,制取純凈干燥的O2,實(shí)驗(yàn)裝置如下:

下列說法不正確的是

A. 裝置②中試劑可以是NaOH溶液

B. 裝置③的作用是干燥O2

C. 收集氧氣應(yīng)選擇裝置a

D. 裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】食醋是常用的食品酸味劑,其主要成分是乙酸。下列有關(guān)乙酸說法不正確的是(

A.乙酸易溶于水

B.食醋可由糧食釀造

C.乙酸可與蘇打反應(yīng)

D.乙酸不易揮發(fā)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在25℃時(shí),將1.0L w molL-1CH3COOH溶液與0.1molNaOH固體混合,充分反應(yīng)。然后向混合液中加入CH3COOH或 CH3COONa固體(忽略溶液體積和溫度變化),溶液pH變化如圖所示。下列敘述正確的是

A. a、b、c對應(yīng)的溶液中,水的電離程度由大到小的順序是:c>a>b

B. w≥0.1

C. 從b到a的過程中,[c(Na+)·c(OH-)]/c(CH3COO-)增大

D. 25℃時(shí),CH3COOH的電離平衡常數(shù)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】\(1)“納米材料”是當(dāng)今材料科學(xué)研究的前沿,其研究成果廣泛應(yīng)用于催化劑及軍事科學(xué)中。所謂“納米材料”是指研究、開發(fā)出的微粒直徑從幾納米到幾十納米的材料,如將納米材料分散到分散劑中,所得混合物可能具有的性質(zhì)是 ____。

A.能全部透過濾紙 B.有丁達(dá)爾效應(yīng) C.所得液體呈膠狀 D.所得物質(zhì)一定是懸濁液

(2)把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉膠體,鑒別溶液和淀粉膠體可以利用的方法是__________。

(3)把少量的FeCl3飽和溶液滴入沸水中,制成Fe(OH)3膠體后滴入少量稀硫酸可觀察到的現(xiàn)象是:__,繼續(xù)滴加至稀硫酸過量可觀察到的現(xiàn)象是_____,寫出上述反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

\給下圖①~⑤選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì),使有連線的兩物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)。供選擇的試劑有稀硫酸、二氧化碳、銅片、食鹽、生石灰、一氧化碳、純堿、鐵片和木炭粉。

1)請推斷它們的化學(xué)式分別為:②______,③ ______,⑤_______

2)寫出下列序號之間的化學(xué)方程式:①和②:_______________,②和④:____________,③和④:______________。

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