在一定體積的密閉容器中,進行如下化學(xué)反應(yīng):
Fe2O3(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t℃
1000
1150
1300
K
64.0
50.7
42.9
 
請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                       。
(2)該反應(yīng)為           反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是               (多選項,多選不得分)。
a.容器中壓強不變                b.混合氣體中 c(CO)不變
c.υ(CO)=υ(CO2)        d.c(CO2)=c(CO)
(4)在一個容積為10L的密閉容器中,1000℃時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反應(yīng)經(jīng)過10min后達(dá)到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率
υ(CO)=            ,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:               。

(1)k=c(CO2)3/c(CO)3;(2)放熱反應(yīng)  (3)b、c  (4)0.006 mol?L-1?min-1  60%

解析試題分析:(1)可逆反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式k=c(CO2)3/c(CO)3;(2)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越小,升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動,正反應(yīng)是放熱反應(yīng);(3)a.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,該反應(yīng)的壓強均不變 ,故不能說明到達(dá)平衡狀態(tài),故a錯誤;
b.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)的濃度不變,混合氣體中c(CO)不變說明到達(dá)平衡狀態(tài),故b正確;
c.v (H2="v" (H2O)不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,說明到達(dá)平衡狀態(tài),故c正確;d.反應(yīng)始終按CO與CO2物質(zhì)的量之比為1:1進行,c(H2)=c(CO)不能說明到達(dá)平衡,故d錯誤;令平衡時CO的物質(zhì)的量變化為nmol,則:
Fe2O3(s)+3CO(g)?2 Fe(s)+3CO2(g)          
開始(mol):1                 1
變化(mol):n                 1+n
平衡(mol):1-n               1+n
所以[(1+n)/V]/[(1?n )V]=4,解得n=0.6,所以n(CO2)="0.6mol/10L/10min=0.006" mol?L-1?min-1,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為0.6mol 1mol×100%=60%。
考點:化學(xué)平衡常數(shù)及其計算,反應(yīng)熱,化學(xué)平衡移動判斷,轉(zhuǎn)化率計算。

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:填空題

工業(yè)制硫酸的過程中利用反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,將SO2轉(zhuǎn)化為SO3,尾氣SO2可用NaOH溶液進行吸收。請回答下列問題:
(1)一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2發(fā)生反應(yīng),則下列說法正確的是            
A.若反應(yīng)速率v(SO2)=v(SO3),則可以說明該可逆反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B.保持溫度和容器體積不變,充入2 mol N2,化學(xué)反應(yīng)速率加快
C.平衡后僅增大反應(yīng)物濃度,則平衡一定右移,各反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定都增大
D.平衡后移動活塞壓縮氣體,平衡時SO2、O2的百分含量減小,SO3的百分含量增大
E.保持溫度和容器體積不變,平衡后再充入2molSO3,再次平衡時各組分濃度均比原平衡時的濃度大
F.平衡后升高溫度,平衡常數(shù)K增大
(2)將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,在不同溫度下進行反應(yīng)得到如下表中的兩組數(shù)據(jù):

實驗編號
溫度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時間/min
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
4
2
x
0.8
6
2
T2
4
2
0.4
y
9
 
①實驗1從開始到反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,v(SO2)表示的反應(yīng)速率為     ,表中y=    。
②T1      T2 ,(選填“>”、“<”或“=”),實驗2中達(dá)平衡時 O2的轉(zhuǎn)化率為       。
(3)尾氣SO2用NaOH溶液吸收后會生成Na2SO3,F(xiàn)有常溫下0.1mol/LNa2SO3溶液,實驗測定其pH約為8,完成下列問題:
①該溶液中c(Na+)與 c(OH-之比為          
②該溶液中c(OH-= c(H+)+         +         (用溶液中所含微粒的濃度表示)。
③當(dāng)向該溶液中加入少量NaOH固體時,c(SO32-    ,c(Na+    。(選填“增大”、“減小”或“不變”)
(4)如果用含等物質(zhì)的量溶質(zhì)的下列各溶液分別來吸收SO2,則理論吸收量由多到少的順序是             。
A.Na2CO3       B.Ba(NO3)2     C.Na2S    D.酸性KMnO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上制取三氧化硫反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g)     △H=-198kJ·mol-1
(1)能夠說明在恒溫恒容條件下,上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是       (填序號)。
A.每生成1mol SO3的同時生成0.5mol O2
B.容器中混合氣體的密度不變
C.SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為2:1:2
D.容器中氣體總壓強不變
(2)400℃,1.01×105Pa下,上述反應(yīng)中n(SO3)和n(O2)隨時間變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是        (填序號)。

A.點a的正反應(yīng)速率比點b的大
B.點c處反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.點d和點e處的n(O2)相同
D.500℃,1.01×105Pa下,反應(yīng)達(dá)到平衡時,n(SO3)比圖中e點的值大
(3)已知該反應(yīng)的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃時,容積為1.0L的密閉容器中充入0.05mol SO2(g)和0.03mol O2(g),反應(yīng)一段時間后,有0.04mol SO3生成。此時,該反應(yīng)      (填“是”、“否”或“無法判斷”)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),理由是                                                       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)二氧化硫的催化氧化的過程如圖所示,其中a、c二步的化學(xué)方程式可表示為:

SO2+V2O5SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
該反應(yīng)的催化劑是        (寫化學(xué)式)
(2) 550 ℃時,SO2轉(zhuǎn)化為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖所示。將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中,反應(yīng)達(dá)平衡后,體系總壓強為0.10 M Pa。試計算反應(yīng)2SO32SO2+O2在550 ℃時的平衡常數(shù)K=     。

(3)550 ℃時,將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中,反應(yīng) 達(dá)平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是       
A.升高溫度                  
B.充入He(g),使體系總壓強增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2 
D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)維持溫度不變條件下使之發(fā)生如下反應(yīng):2SO2+O22SO3,有兩只密閉容器A和B。A容器有一個可以移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等物質(zhì)的量的體積比為2∶1的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如下圖所示)。

試填寫下列空格:
A容器達(dá)到平衡時所需的時間比B容器__________(填:“短或長”);平衡時A容器中SO2的轉(zhuǎn)化率比B容器_______(填:“大或小”);達(dá)到所述平衡后,若向兩容器中通入等物質(zhì)的量的原反應(yīng)氣體,達(dá)到平衡時,A容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)_________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同);B容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

反應(yīng)aA+bB  cC在體積為2L的容器中進行反應(yīng)。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示:

請回答下列各題:
(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________
(2)A的平均反應(yīng)速率vI(A)、v(A)、v(A)從大到小排列次序為________________
(3)由計算可知,第Ⅰ段20分鐘時,C的平均速率vI(C)=____________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

如圖所示,B中活塞可以自由滑動。A、B中均有1mol X、1mol Y,起始時,V(A)=V(B)=a L。關(guān)閉K,相同溫度下,兩容器中同時發(fā)生反應(yīng):2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g)  ΔH<0,達(dá)到平衡(Ⅰ)時,V(B)=0.8a L。

(1)達(dá)到平衡所需的時間:A         B。(填“>”、“<”、或“=”,下同)
(2)W的百分含量:A            B。
(3)B中X的轉(zhuǎn)化率為             。
(4)打開K,重新達(dá)平衡(Ⅱ)時,B的體積為      L(用含a的式子表示,連通管體積忽略不計)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

請運用化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,在恒容容器中,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________

A.體系壓強保持不變
B.混合氣體的密度保持不變
C.CO與H2的濃度之比為1∶2
D.單位時間內(nèi),消耗2molH2的同時消耗1mol CH3OH
②在恒容容器中合成甲醇,當(dāng)溫度分別為230℃、250℃和270℃時,CO的轉(zhuǎn)化率與n(H2)/n(CO)的起始組成比的關(guān)系如圖所示。已知容器體積1L,起始時CO的物質(zhì)的量均為1mol。據(jù)此判斷在上述三種溫度中,曲線Z對應(yīng)的溫度是       ;利用圖中a點對應(yīng)的數(shù)據(jù),計算該反應(yīng)在對應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)K(寫出計算過程)。

(2)已知: CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1 H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO2和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為 __________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在溫度為298K時,將0.10 mol無色的N2O4氣體放入1L抽空的密閉容器中,出現(xiàn)紅棕色,直至建立N2O4(g)2NO2(g)的平衡。下圖表示測定N2O4的濃度與時間關(guān)系的曲線(縱坐標(biāo)為N2O4的濃度,橫坐標(biāo)為時間)。

 

 
(1)計算在2s至4s時間內(nèi),NO2的平均生成速率為                  。

(2)若在相同情況下最初向該容器充入的是二氧化氮氣體,要達(dá)到同樣的平衡狀態(tài),二氧化氮的起始濃度是          mol·L-1。
(3)在溫度為298K時,達(dá)到平衡時四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率α1等于      ;瘜W(xué)平衡常數(shù)為       。
(4)若在7s時向該密閉容器中再充入0.10 mol N2O4氣體,此時平衡向      方向移動(填“正”或“逆”);再次達(dá)平衡時,總計0.20 mol N2O4的轉(zhuǎn)化率為α2,正確的是  (    )
A.α21       B.α21     C.α21      D.無法判斷。
(5)下表是不同溫度下測定的該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)。
T/K
310
320
K值
0.38
0.42
 
據(jù)此判斷該反應(yīng)正反應(yīng)是             反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)
(6)若其他條件不變,反應(yīng)在398K條件下進行并達(dá)到平衡,此溫度下N2O4的濃度隨時間變化的曲線(以298K條件下進行并達(dá)到平衡的曲線作為參照)正確的是      (    )

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下:

溫 度(℃)
360
440
520
K值
0.036
0.010
0.0038
 
(1)①寫出工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式         
②由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),理由是         
③理論上,為了增大平衡時H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是         。(填序號)
a.增大壓強              b.使用合適的催化劑
c.升高溫度              d.及時分離出產(chǎn)物中的NH3
(2)原料氣H2可通過反應(yīng) CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g) 獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣
中的  恒定時,溫度、壓強對平衡混合氣CH4含量的影響如下圖所示:

①圖中,兩條曲線表示壓強的關(guān)系是:P1         P2(填“>”、“=”或“<”)。
②該反應(yīng)為         反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)原料氣H2還可通過反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2 (g)+H2(g) 獲取。
①T ℃時,向容積固定為5 L的容器中充入1 mol水蒸氣和1 mol CO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測得CO的濃度
為0.08 mol·L-1,則平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為         ,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為         
②保持溫度仍為T ℃,改變水蒸氣和CO的初始物質(zhì)的量之比,充入容器進行反應(yīng),下列描述能夠說
明體系處于平衡狀態(tài)的是         (填序號)。
a.容器內(nèi)壓強不隨時間改變
b.混合氣體的密度不隨時間改變
c.單位時間內(nèi)生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
d.混合氣中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2)=1 : 16 : 6 : 6

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