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已知下列两个反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O ΔH1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2
(1)相同温度下,若上述反应Ⅰ的化学平衡常数为K1,反应Ⅱ的化学平衡常数为K2,那么K1·K2=________。
(2)反应Ⅰ化学平衡常数K1和温度t的关系如下表一:
t/℃
700
800
850
1 000
1 200
K1
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
 
该反应的ΔH1__________0(选填“>”、“=”或“<”)。
(3)某温度下,反应Ⅰ的化学平衡常数为2.25。在该温度下,向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中通入CO2(g)和H2(g),这两种物质的起始浓度如下表二:
起始浓度



c(CO2)(mol/L)
0.01
0.02
0.02
c(H2)(mol/L)
0.01
0.01
0.02
 
反应速率最快的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),平衡时,H2转化率最大的是________(填“甲”、“乙”或“丙”),丙中H2的转化率为________。
(1)1 (2)> (3)丙 乙 60%
(1)反应Ⅰ和反应Ⅱ是一个反应,而且温度相同,只是表达方式有差别,反应Ⅰ的反应物是反应Ⅱ的生成物,故K1与K2互为倒数的关系。
(2)由表中温度与化学平衡常数的关系可知,温度越高,化学平衡常数(K)越大,即升高温度,平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0。
(3)丙中的CO2(g)和H2(g)起始浓度都最大,而反应温度相同,故丙中反应速率最大。甲、丙为等效平衡,而乙中CO2(g)的浓度大于H2(g)的浓度,故乙中H2转化率最大。
设丙中平衡时CO(g)的浓度为x mol/L,那么CO2(g)的浓度为(0.02 -x)mol/L,H2(g)的浓度为(0.02-x)mol/L,H2O(g)的浓度为x mol/L,
所以K=x2/(0.02-x)2=2.25,解得x=0.012,
即H2(g)的浓度为0.008 mol/L,
故丙中H2的转化率为×100%=60%。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

某温度下,在一容积不变的密闭容器中,反应A(g) + 2B (g)  3C(g)达平衡时,A、B、C的物质的量分别为3 mol,2 mol和4 mol,若温度不变,向容器内的平衡混合物中再加入A、C各1mol,此时该平衡移动的方向是(      )
A.向左移动      B.向右移动       C.不移动        D.无法判断

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(1)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);

下列说法正确的是       (填序号);
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大
(2)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为       

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在一个密闭绝热容器(W)中,进行如下两个可逆反应:①A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)  ΔH1>0,②xM(g)+N(g)3Q(g) ΔH2。反应①中各物质与反应②中各物质均不发生反应。在某容器里只进行反应②,M的转化率与温度、压强的关系如图所示。

下列对W容器中进行的反应推断合理的是
A.反应①一定是自发反应,反应②一定是非自发反应
B.若容器内温度保持不变,则v(B):v(C)=2:3
C.若恒压条件下,充入N,则C的物质的量减小
D.升高温度,两个反应的平衡常数都减小

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行以下反应:A(g)+2B(g)  3C(g),已知加入1molA和3molB且达到平衡后,生成了a molC。 
(1)达到平衡时,C在反应混合气中的体积分数是   (用含字母a的代数式表示)。
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molA和6 mol B,达到平衡后,C的物质的量为    mol(用含字母a的代数式表示)。此时C在反应混合气中的体积分数与原平衡相比   (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反应混合气中体积分数仍与原平衡相同,则还应加入C   mol。
(4)在同一容器中加nmolA和3n molB,则平衡时C的物质的量为mmol,若改变实验条件,可以使C的物质的量在m~2m间变化,那么,n与m的关系是_____________。(用字母n、m关系式表示)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡:
2CrO(黄色)+2HCr2O(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的 pH = 2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是________。
a.Cr2O和CrO 的浓度相同
b.2v(Cr2O)=v(CrO)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原 1 mol Cr2O 离子,需要______mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s) Cr3(aq)+3OH(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3)·c3(OH)=10-32,要使 c(Cr3)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至________。
方法2:电解法
该法用 Fe 做电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解的进行,在阴极附近溶液 pH 升高,产生 Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为______________________________________
(6)在阴极附近溶液 pH 升高的原因是(用电极反应解释)________________,溶液中同时生成的沉淀还有________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

在密闭容器中进行的如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。SO2的起始浓度是0.4 mol·L1,O2的起始浓度是1 mol·L1,当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态。
(1)反应的平衡常数为________。
(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍,平衡将________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(3)若平衡时反应混合物的压强减小1倍,平衡将________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(4)平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍,平衡将________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

其他条件不变的情况下,下列说法不正确的是(    )
A.对于反应nA(g)+B(g)2C(g),平衡后增大压强,A的百分含量减小,则n≥2。
B.对于反应2A(g)B(g)△H<0,恒温恒容,压强不再变化说明反应达到平衡状态。
C.对于反应2A(g)B(g),恒温恒容条件下,气体密度不变,说明达到平衡状态
D.对于反应2A(g)B(g),若v(A)=2v(B),说明反应达到平衡状态

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

在恒温、恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是(  )
A.A(g)+B(g)C(g)B.A(g)+2B(g)3C(g)
C.A(g)+B(g)C(g)+D(g)D.以上都达到平衡

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