在容積為1 L的密閉容器中,進行如下反應(yīng):A(g)+2B(g)C(g)+D(g),在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時間t的關(guān)系如圖。

請回答下列問題:

(1)700℃時,0~5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為_______。

(2)能判斷反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。

A.容器中壓強不變

B.混合氣體中c(A)不變

C.v(B)=2v(D)

D.c(A)=c(C)

(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用圖中數(shù)據(jù)計算800℃時的平衡常數(shù)K=__________,該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(4)800℃時,某時刻測得體系中物質(zhì)的量濃度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,則此時該反應(yīng)__________(填“向正方向進行”、“向逆方向進行”或“處于平衡狀態(tài)”)。


解析:(1)反應(yīng)速率為單位時間內(nèi)濃度的變化量,因此用B表示的反應(yīng)速率為v(B)==0.18 mol/(L·min)。

(2)由于該反應(yīng)為反應(yīng)前后體積不相等的反應(yīng),因此壓強不變,可以判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài);而混合氣體中c(A)不變,說明v(正)=v(逆),因此B選項也正確;v(B)始終與2v(D)相等,所以v(B)=2v(D)=2v(D),則反應(yīng)達到平衡,C正確;反應(yīng)是否達到平衡與c(A)=c(C)無關(guān),C不正確。

(3)根據(jù)反應(yīng):

A(g) + 2B(g)  C(g)。(g)

始態(tài): 1.0 mol  2.2 mol

變化量:0.6 mol  1.2 mol   0.6 mol  0.6 mol

平衡: 0.4 mol  1 mol    0.6 mol  0.6 mol

K

=0.9 L/mol。

由于800℃比700℃D的物質(zhì)的量多,因此,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

(4)Qc

L/mol<0.9 L/mol。因此平衡正向進行。

答案:(1)0.18 mol/(L·min)

(2)A、B、C

(3)0.9 L/mol

(4)向正方向進行


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:


甲烷自熱重整是先進的制氫方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反應(yīng)系統(tǒng)同時通入甲烷、氧氣和水蒸氣,發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有:

化學(xué)方程

焓變ΔH/kJ·mol-1

活化能Ea/kJ·mol-1

CH4(g)+2O2(g)===

CO2(g)+2H2O(g)

-802.6

125.6

CH4(g)+O2(g)===

CO2(g)+2H2(g)

-322.0

172.5

CH4(g)+H2O(g)===

CO(g)+3H2(g)

+206.2

240.1

CH4(g)+2H2O(g)===

CO2(g)+4H2(g)

+165.0

243.9

回答下列問題:

(1)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g)的ΔH=________kJ·mol-1。

(2)在初始階段,甲烷蒸汽重整的反應(yīng)速率________甲烷氧化的反應(yīng)速率(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)對于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可表示平衡常數(shù)(記作Kp),則反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的Kp=________,隨著溫度的升高,該平衡常數(shù)________(填“增大”“減小”或“不變”)。

(4)從能量角度分析,甲烷自熱重整方法的先進之處在于

___________________________________________________________________。

(5)在某一給定進料比的情況下,溫度、壓強對H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:

①若要達到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%、CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是________。

A.600 ℃,0.9 MPa             B.700 ℃,0.9 MPa

C.800 ℃,1.5 MPa                D.1 000 ℃,1.5 MPa

②畫出600 ℃,0.1 MPa條件下,系統(tǒng)中H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時間(從常溫進料開始計時)的變化趨勢示意圖:

(6)如果進料中氧氣量過大,最終導(dǎo)致H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,原因是

___________________________________________________________________。

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下列有關(guān)金屬鋁及其化合物的敘述正確的是(    )。

    A.鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng)

    B.鋁不能與氯氣反應(yīng)

    C.鋁既能溶于酸,又能溶于堿

    D.氧化鋁只能與酸反應(yīng),不能與堿反應(yīng)

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下列說法錯誤的是(  )

A.NH4NO3溶于水吸熱,說明其溶于水不是自發(fā)過程

B.同一種物質(zhì)氣態(tài)熵值最大,液態(tài)時次之,而固態(tài)時熵值最小

C.借助于外力能自發(fā)進行的過程,其體系的能量趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)

D.由焓判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù),更適合于所有的過程

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按照混合物、純凈物、強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)的順序排列正確的一組是(  )

A.鹽酸、氯氣、BaSO4、CO2、SO2

B.硫酸、氨水、醋酸、乙醇、NO2

C.漂白粉、膽礬、NH4Cl、CH3COOH、CO2

D.干冰、氯水、HCl、HClO、CO

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下列說法中正確的是(  )

A.某反應(yīng)在低溫條件下能自發(fā)進行,那么該反應(yīng)在高溫條件下也一定能自發(fā)進行

B.某反應(yīng)在高溫條件下不能自發(fā)進行,那么該反應(yīng)在低溫條件下也一定不能自發(fā)進行

C.反應(yīng)方向是由焓變和熵變共同決定的,與反應(yīng)溫度無關(guān)

D.溫度有可能對反應(yīng)的方向起決定性作用

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500mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)=6.0 mol/L,用石墨作電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時間后,兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是(  )

A.原混合溶液中c(K)為2 mol/L

B.上述電解過程中共轉(zhuǎn)移2 mol電子

C.電解得到銅的物質(zhì)的量為0.5 mol

D.電解后溶液中c(H)為2 mol/L

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下列各組中兩個反應(yīng)所屬反應(yīng)類型相同的是(  )

A.甲烷和氯氣在光照下反應(yīng);乙烯能使溴水褪色

B.乙烷在氧氣中燃燒;由乙烯制取聚乙烯

C.乙烯能使溴水褪色;乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

D.乙烯和水反應(yīng)制乙醇;乙烯能使溴水褪色

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在化學(xué)學(xué)習(xí)、研究中,類推的思維方法有時會產(chǎn)生錯誤的結(jié)論,因此類推的結(jié)論最終要經(jīng)過實踐的檢驗才能確定其正確與否。下列幾種類推結(jié)論中正確的是

  A. CO2和Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3,推測:SO2和Na2O2反應(yīng)生成Na2SO3

  B.金屬鈉著火不能用CO2撲滅,推測:金屬鉀著火也不能用CO2撲滅

  C. Fe3O4可表示為FeO·Fe2O3,推測:Pb3O4也可表示為PbO·Pb2O3

  D. F、Cl、 Br,、I的單質(zhì)熔點依次升高,推測:N、 P、As、 Sb、Bi單質(zhì)熔點也依次升高

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