19.水煤氣是重要燃料和化工原料,可用水蒸氣通過熾熱的碳層制得:
C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)△H=+131.3kJ•mol-1
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c(CO)×c({H}_{2})}{c({H}_{2}O)}$,若某溫度下,K值的大小為0.5,此時向體積為1L的密閉容器中加入1mol H2O(g)和足量C(s),則H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
(2)對于該反應(yīng),一定可以提高平衡體系中H2的百分含量,又能加快反應(yīng)速率的措施是A.
A.升高溫度     B.增大水蒸氣的濃度    C.加入催化劑    D.降低壓強
(3)上述反應(yīng)達到平衡后,移走體系中部分C(s),平衡不移動(選填“向左移”、“向右移”、“不移動”).

分析 (1)化學(xué)平衡常數(shù)是指:一定溫度下,可逆反應(yīng)到達平衡時,生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比,固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出;設(shè)H2O(g)的變化量為xmol,利用三行式確定平衡狀態(tài),根據(jù)平衡常數(shù)K=0.5,計算出x的值再確定H2O(g)轉(zhuǎn)化率;
(2)增加反應(yīng)速率的措施有升高溫度、增大壓強、增大濃度、使用催化劑,而要增加平衡體系中H2的百分含量,平衡需向正方向移動,結(jié)合勒夏特列原理判斷各選項即可;
(3)平衡體系中改變固體的量,不影響反應(yīng)速率,不影響平衡的移動.

解答 解:(1)C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)的平衡常數(shù)K=$\frac{c(CO)×c({H}_{2})}{c({H}_{2}O)}$; 向體積為1L的密閉容器中加入1mol H2O(g)和足量C(s),設(shè)H2O(g)的變化量為xmol,則
                               C (s)+H2O(g)?CO (g)+H2 (g)
起始物質(zhì)的量(mol)             1                 0             0
變化物質(zhì)的量(mol)             x                 x            x
起始物質(zhì)的量(mol)             1-x              x            x
K=c(CO)•c(H2)/c(H2O)=x•x/(1-x)=0.5,解得x=0.5,則H2O(g)的轉(zhuǎn)化率為$\frac{0.5mol}{1mol}×100%$=50%,
故答案為:K=$\frac{c(CO)×c({H}_{2})}{c({H}_{2}O)}$; 50%;
(2)A.升高溫度反應(yīng)速率增大且平衡正向移動,可以提高平衡體系中H2的百分含量,故A正確;B.增大水蒸氣的濃度,反應(yīng)速率增大,生成H2的量增大,但可以平衡體系中H2的百分含量降低,故B錯誤;C.加入催化劑反應(yīng)速率增大,平衡不移動,故C錯誤;D.降低壓強,平衡正向移動,可以提高平衡體系中H2的百分含量,但反應(yīng)速率降低,故D錯誤;答案為:A;
(3)改變碳的量,不影響反應(yīng)速率,不影響平衡的移動,故答案為:不移動.

點評 本題考查化學(xué)平衡影響因素、平衡常數(shù)及應(yīng)用等,注意理解掌握平衡常數(shù)應(yīng)用,難度中等.

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:解答題

9.25℃時,部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示:
化學(xué)式CH3COOHH2C2O4H2S
電離平衡常數(shù)1.8×10-5Ka1=5.4×10-2
Ka2=5.4×10-5
Ka1=1.3×10-7
Ka2=7.1×10-15
請回答下列問題:
(1)H2S的一級電離常數(shù)表達式為Ka1=Ka1=$\frac{c({H}^{+}).c(H{S}^{-})}{c({H}_{2}S)}$
(2)CH3COOH、H2C2O4、H2S的酸性由強到弱的順序H2C2O4>CH3COOH>H2S
(3)H2C2O4與少量的KOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:H2C2O4+KOH═KHC2O4+H2O
(4)NaHS溶液與NaHC2O4溶液反應(yīng)的離子方程式:HS-+HC2O4-═H2S+C2O42-
(5)H+濃度相同等體積的兩份溶液A(鹽酸)和B(CH3COOH)分別與鋅粉反應(yīng),若最后僅有一份溶液中存在鋅,放出氫氣的質(zhì)量相同,則下列說法正確的是③④ (填寫序號).
①反應(yīng)所需要的時間B>A           
②開始反應(yīng)時的速率A>B
③參加反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量A=B      
④反應(yīng)過程的平均速率B>A
⑤B中有鋅剩余.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是(  )
A.氨氣B.Br2C.BaSO4D.氫氧化鈉溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列各組微粒半徑之比大于1的是( 。
A.$\frac{{{r}_{N{a}^{+}}}^{\;}}{{r}_{Na}}$B.$\frac{{r}_{Mg}}{{r}_{Na}}$C.$\frac{{r}_{p}}{{r}_{Cl}}$D.$\frac{{r}_{N}}{{r}_{p}}$

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列物質(zhì)按照純凈物、化合物、在水溶液中能全部電離的物質(zhì)、在水溶液中部分電離的物質(zhì)和非電解質(zhì)順序排列的是(  )
A.鹽酸、天然氣、硫酸、醋酸、干冰
B.冰水混合物、膽礬、氯化鉀、碳酸、乙醇
C.四氯化碳、硝酸、硫酸鋇、二氧化碳、氧氣
D.白酒、空氣、苛性鈉、硫酸、三氧化硫

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.研究CO2、CO的利用對促進低碳社會的構(gòu)建具有重要意義,CO2、CO都可用于合成甲醇.

(1)CO2用于合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K=$\frac{c(C{H}_{3}OH)•c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})•{c}^{3}(H)}$.
②取一定體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比為1:3),加入恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中測得甲醇的體積分數(shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系如1圖所示,則該反應(yīng)的△H<0(填“>”、“<”或“=”).
③科學(xué)家現(xiàn)正研發(fā)的以實現(xiàn)CO2轉(zhuǎn)化為甲醇在常溫常壓下進行的裝置如圖2所示,寫出甲槽的電極反應(yīng)式CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O.
(2)CO用于合成甲醇的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H,在壓強為0.1MPa、溫度為300℃條件下,將a mol CO與2a mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生下面反應(yīng)2生成甲醇,下列圖象如圖4正確且說明可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是AB.(填序號)

(3)以CH4和H2O為原料,也可通過下列反應(yīng)1和反應(yīng)2來制備甲醇.
反應(yīng)1:CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H=+206.0kJ•mol-1
反應(yīng)2:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-129.0kJ•mol-1
①CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+H2O(g)=CH3OH (g)+H2(g))△H=+77kJ•mol-1
②已知:在700℃,1MPa時,1mol CH4與1mol H2O在1L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)1,6min達到平衡(如圖3),此時CH4的轉(zhuǎn)化率為80%.根據(jù)圖3分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡向逆反應(yīng)方向移動(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”),采取的措施可能是將容器體積縮小為原來的$\frac{1}{2}$或加入等量的氫氣.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.為了有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量,研究并有效控制空氣中的氮氧化物含量、使用清潔能源顯得尤為重要.
(1)已知:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905.48kJ•mol-1
N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.50kJ•mol-1
則4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H2O(g)的△H=4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H=-1807.98kJ/mol.
(2)某化學(xué)小組查閱資料知2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)的反應(yīng)歷程分兩步:
第一步:2NO(g)═N2O2(g) (快)△H1<0
v1正=k1正c2(NO);v1逆=k1逆c(N2O2
第二步:N2O2(g)+O2(g)═2NO2(g) (慢)△H2<0
v2正=k2正c(N2O2)c(O2);v2逆=k2逆c2(NO2
①2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)的反應(yīng)速率主要是由第二步(填“第一步”或“第二步”)反應(yīng)決定.
②一定溫度下,反應(yīng)2NO(g)+O2(g)═2NO2(g)達到平衡狀態(tài),請寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{{k}_{1正}•{k}_{2正}}{{k}_{1逆}•{k}_{2逆}}$.升高溫度,K值減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”).
(3)利用活性炭涂層排氣管處理NOx的反應(yīng)為:xC(s)+2NOx(g)═N2(g)+xCO2(g)△H<0
理論上,適當(dāng)增加汽車排氣管(內(nèi)壁為活性炭涂層)長度能(填“能”或“不能”)使NOx更加有效地轉(zhuǎn)化為無毒尾氣而排放,其原因是增加排氣管長度,相當(dāng)于增大了NOx與活性炭涂層的接觸面積,能加快化學(xué)反應(yīng)速率;延長了二者的接觸時間,使反應(yīng)更充分.
(4)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)?2CO(g).平衡時,體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示:

800℃時,反應(yīng)達平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為86.9%(保留一位小數(shù)).
(5)氫氣是一種重要的清潔能源,Mg2Cu是一種儲氫合金.350℃時,Mg2Cu與H2反應(yīng),生成MgCu2和僅含一種金屬元素的氫化物(其中氫的質(zhì)量分數(shù)為0.077).Mg2Cu與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg2Cu+3H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgCu2+3MgH2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

5.紅磷P(s)和Cl2(g)發(fā)生反應(yīng)生成PCl3(g)和PCl5(g).反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖所示(圖中的△H表示生成1mol產(chǎn)物的數(shù)據(jù)).

根據(jù)上圖回答下列問題:
(1)PCl5分解成PCl3和Cl2的分解反應(yīng)是一個可逆反應(yīng),溫度T1時,在密閉容器中加入0.80molPCl5,反應(yīng)達到平衡時PCl5還剩0.60mol,其分解率α1等于25%;若反應(yīng)溫度由T1升高到T2,平衡時PCl5的分解率為α2,α2大于α1(填“大于”、“小于”或“等于”).
(2)工業(yè)上制備PCl5通常分兩步進行,先將P和Cl2反應(yīng)生成中間產(chǎn)物PCl3,然后降溫,再和Cl2反應(yīng)生成PCl5.原因是兩步反應(yīng)均為放熱反應(yīng),降低溫度有利于提高產(chǎn)率,防止產(chǎn)物分解.
(3)P和Cl2分兩步反應(yīng)生成1molPCl5的△H3=-399kJ/mol,P和Cl2一步反應(yīng)生成1molPCl5的△H4等于△H3(填“大于”、“小于”或“等于”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.“嫦娥二號”探月衛(wèi)星于2010年10月1日18時59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,并獲得了圓滿成功.據(jù)悉,發(fā)射“嫦娥二號”探月衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的長征三號丙運載火箭使用肼為燃料.已知肼的化學(xué)式為N2H4,若1g肼中含有的原子總數(shù)為a,則阿伏加德羅常數(shù)NA的數(shù)值可表示為( 。
A.$\frac{16a}{3}$B.aC.32aD.$\frac{a}{32}$

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同步練習(xí)冊答案