【題目】工業(yè)上用凈化后的水煤氣在催化劑作用下,與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)制取氫氣,化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。一定條件下,將4 mol CO與2 mol H2O(g)充入體積為2 L的密閉容器中,體系中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示:

(1)在0~4 min時(shí)段,反應(yīng)速率v(H2O)為_______mol·L-1·min-1,該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)K為______(保留兩位有效數(shù)字)。

(2)該反應(yīng)到4 min時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為________。

(3)若6 min時(shí)改變的外部條件為升溫,則該反應(yīng)的ΔH________0(填“>”“=”或“<”),此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(4)判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。

a.混合氣體的密度不變 b.混合氣體中c(CO)不變

c.v(H2O)=v(H2) d.斷裂2 mol H—O鍵的同時(shí)生成1 mol H—H鍵

(5)若保持與4 min時(shí)相同的溫度,向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入0.5 mol CO、1.5 mol H2O(g)、0.5 mol CO2和a mol H2,則當(dāng)a=2.5時(shí),上述反應(yīng)向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則a的取值范圍為___________________________。

【答案】 0.2 2.7 40% < 減小 bc 正反應(yīng) a>4.05

【解析】1)圖象分析可知4min反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),物質(zhì)濃度為cCO)=1.2mol/L,cH2)=0.8mol/LcH2O)=0.2mol/L,則

CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)

起始濃度(mol/L2 1 0 0

變化濃度(mol/L0.8 0.8 0.8 0.8

平衡濃度(mol/L1.2 0.2 0.8 0.8

04min時(shí)段,反應(yīng)速率vH2O)=0.8mol/L÷4min0.2mol/(Lmin),平衡常數(shù)K0.8×0.8/1.2×0.22.7

2)該反應(yīng)到4min時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率=0.8/2×100%=40%;

3)若6min時(shí)改變的外部條件為升溫,圖象可知?dú)錃鉂舛葴p小,一氧化碳和水的濃度增大,說明平衡逆向進(jìn)行,逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則該反應(yīng)的△H0,此時(shí)平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小;

4)根據(jù)上述分析可知反應(yīng)是氣體體積不變的放熱反應(yīng),則a.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變,混合氣體的密度始終不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a錯(cuò)誤;b.混合氣體中cCO)不變是平衡的標(biāo)志,b正確;cvH2OvH2,表示正逆反應(yīng)速率相等,能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c正確;d.?dāng)嗔?/span>2molH-O鍵的同時(shí)生成1molH-H鍵,反應(yīng)均是正向進(jìn)行,不能說明正逆反應(yīng)速率相同,d錯(cuò)誤;答案選bc;

5)若保持與4min時(shí)相同的溫度,向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入0.5molCO、1.5molH2Og)、0.5molCO2amolH2,則當(dāng)a=2.5時(shí),濃度熵Q=2.5×0.5/0.5×1.5=1.7K=2.7,說明反應(yīng)正向進(jìn)行;若要使上述反應(yīng)開始時(shí)向逆反應(yīng)進(jìn)行,Q=a×0.5/0.5×1.52.7,則a的取值范圍為a4.05。

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】短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序數(shù)依次增大,X 是地殼中含量最多的元素,Y 原子的最外層只有一個(gè)電子,Z 位于元素周期表ⅢA,W X屬于同一主族。下列說法正確的是

A. 原子半徑r(W) > r(Z) > r(Y)

B. X、Y 組成的化合物中均不含共價(jià)鍵

C. Y 的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性比Z的弱

D. X 的簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強(qiáng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)物G(分子式為C13H18O2)是一種香料,下圖是該香料的一種合成路線。

已知:

①E能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),1 mol E能夠與2 mol H2完全反應(yīng)生成F

②R—CH=CH2R—CH2CH2OH

③有機(jī)物D的摩爾質(zhì)量為88 g·mol-1,其核磁共振氫譜有3組峰

④有機(jī)物F是苯甲醇的同系物,苯環(huán)上只有一個(gè)無支鏈的側(cè)鏈

回答下列問題:

(1)用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物B:__________。

(2)E的結(jié)構(gòu)簡式為__________

(3)C與新制Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。

(4)有機(jī)物C可與銀氨溶液反應(yīng),配制銀氨溶液的實(shí)驗(yàn)操作為__________________

(5)已知有機(jī)物甲符合下列條件:①為芳香族化合物②與F互為同分異構(gòu)體③能被催化氧化成醛。

符合上述條件的有機(jī)物甲有_________種。其中滿足苯環(huán)上有3個(gè)側(cè)鏈,且核磁共振氫譜有5組峰,峰面積之比為6∶2∶2∶1∶1的有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為______________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】Ⅰ、選擇下列實(shí)驗(yàn)方法分離物質(zhì),將分離方法的序號填在橫線上。

A.萃取分液法 B.加熱分解 C.結(jié)晶法 D.分液法 E.滲析法 F.蒸餾法 G.過濾法

(1)___________分離水和煤油的混合物。

(2)___________分離水和酒精。

(3)___________分離溴水中的溴和水。

Ⅱ、欲用98%的濃硫酸(g=1.84g/cm3)配制濃度為0.5mol/L的稀硫酸480ml。可供選擇的儀器有:①玻璃棒 ②燒瓶 ③燒杯 ④膠頭滴管 ⑤量筒 ⑥托盤天平⑦藥匙。

請回答下列問題:

(4)上述儀器中,在配制稀H2SO4時(shí)不需要使用的有___________(填代號),還缺少的儀器是______________________

(5)經(jīng)計(jì)算,需濃H2SO4的體積為___________;如果實(shí)驗(yàn)室有15mL、20mL、50mL的量筒應(yīng)選用_______mL的量筒最好,量取時(shí)俯視量筒讀數(shù)將使?jié)舛?/span>__________(“偏高”、“偏低”、“無影響”);

(6)將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢注入盛水的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌的目的是____________,若未冷卻至室溫便將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶會使?jié)舛绕?/span>________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:

回答下列問題:

(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為__________價(jià)。

(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式___________________。

(3)“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_________________

(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2,此吸收反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_________, 該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是___________。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】關(guān)于鈉元素的單質(zhì)及其化合物的敘述不正確的是(  )

A. 鈉是銀白色金屬,質(zhì)軟,熔點(diǎn)相對較低,密度比水小

B. Na2O2中陰陽離子個(gè)數(shù)比為11

C. 金屬鈉在空氣中長期放置,最終變?yōu)樘妓徕c

D. Na2ONa2O2都能由金屬鈉和氧氣化合生成,但Na2ONa2O2O的價(jià)態(tài)不同

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于晶體的說法正確的組合是 ( )

分子晶體中都存在共價(jià)鍵

在晶體中只要有陽離子就一定有陰離子

金剛石、SiCNaF、NaCl、H2O、H2S晶體的熔點(diǎn)依次降低

離子晶體中只有離子鍵沒有共價(jià)鍵,分子晶體中肯定沒有離子鍵

⑤CaTiO3晶體中(晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示),已知Ca2+O2—、Ti4+分別位于立方體的體心、面心和頂點(diǎn),則每個(gè)Ti4+12個(gè)O2—相緊鄰

⑥SiO2晶體中每個(gè)硅原子與兩個(gè)氧原子以共價(jià)鍵相結(jié)合

晶體中分子間作用力越大,分子越穩(wěn)定

氯化鈉熔化時(shí)離子鍵被破壞

A①②③⑥ B.①②④ C.③⑤⑦ D.③⑤⑧

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組中的兩物質(zhì)作用時(shí),如果反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量改變,對生成物沒有影響的是(

A.NaO2B.Na2O2CO2C.FeO2D.AlCl3溶液與NaOH溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)用的鉑絲,每試驗(yàn)一種樣品后都必須進(jìn)行的操作是( 。

A. 用水洗滌23次后再使用

B. 用鹽酸洗滌后,再在酒精燈火焰上灼燒到?jīng)]有顏色,才可使用

C. 用濾紙擦干后才可使用

D. 用鹽酸洗滌后,經(jīng)蒸餾水沖洗,方可使用

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案