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(1)已知工业上生产H2的过程中有如下反应: CO (g) + H2O (g)CO2(g) + H2 (g)在一定条件下的密闭容器中,该反应达到化学平衡状态。请回答:
①恒容增大H2O (g)的物质的量,则CO的转化率          (填“增大”或“减小”)。
②若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动,则正反应是           (填“放热”或“吸热”)反应。
③在某温度时,该反应10 min达到平衡,且有如下数据:

浓度       物质
 
CO
 
H2O
 
CO2
 
H2
 
起始浓度/(mol·L-1)
 
2.0
 
x
 
0
 
0
 
平衡浓度/(mol·L-1)
 
0.4
 
6.4
 
1.6
 
1.6
 
 
则上表中x=________________,该温度下平衡常数K的数值是____________。
(2)某化学实验小组的同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设计出下图装置,通过电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。

①该电解槽的阳极反应式为                            
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”、“D”)_______导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因 ____________________________________。

(1)①增大 ②吸热 ③8.0   1
(2)①4OH--4e-=O2+2H2O (3分) ②D ③ 阴极氢离子放电,促进水的电离,氢氧根离子浓度增大(其它各2分)

解析试题分析:本题考查化学反应的限度、化学平衡及电解原理的应用。(1)①恒容增大H2O (g)的物质的量,H2O (g)的浓度增大,平衡正向移动,则CO的转化率增大;②若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动,结合温度对化学平衡的影响规律:升温平衡向吸热方向移动,则正反应是吸热反应;③分析表中数据可知,CO的浓度变化为1.6 mol·L-1,结合反应方程式知,H2O的浓度变化也为1.6 mol·L-1,H2O的起始浓度为8.0 mol·L-1,x=8.0;将表中各物质的平衡浓度代入该反应的平衡常数表达式K=c(H2)c(CO2)/c(CO)c(H2O)计算得K=1;(2)电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾,①根据题给装置图分析,左侧电极与外加电源的正极相连,作电解池的阳极,电极反应式为4OH--4e-=O2+2H2O;②右侧电极与外加电源的负极相连,作电解池的阴极,电极反应式为2H+ + 2e- = H2↑,该极区产生氢氧根,制得的氢氧化钾溶液从出口D导出;③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,原因是阴极氢离子放电,促进水的电离,氢氧根离子浓度增大
考点:考查化学反应的限度、化学平衡及电解原理的应用。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

一定温度下2 L的恒容容器甲中,加入2 mol碳和2 mol CO2发生如下反应: C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0,测得容器中CO2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。

(1)该反应的ΔS  0(填“>”、“<”或“=”)。在    (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。 
(2)列式并计算上述温度下此反应的平衡常数           (结果保留一位小数)。 
(3)向上述平衡体系中再通入CO2,则CO2的转化率    (填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。 
(4)相同温度下,2 L的恒容容器乙中加入4 mol碳和4 mol CO2,达到平衡。请在图中画出乙容器中CO2的物质的量随时间t变化关系的预期结果示意图。(注明平衡时CO2的物质的量)
(5)相同温度下,2 L的恒容容器丙中加入4 mol碳、4 mol CO2和4 mol CO。开始反应时v     v(填“>”、“<”或“=”)。 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)在100 ℃恒温条件下将0.100 mol的N2O4充入体积为1 L的真空密闭容器中,发生反应:N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0。隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:

t/s
c/(mol·L-1)  
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)/(mol·L1)
0.100
a
0.5b
0.4b
 
 
c(NO2)/(mol·L-1)
0
0.060
b
c1
c2
c3
 
请回答下列问题:
①表中a=________,在0~20 s内N2O4的平均反应速率为_______mol·(L·s)-1
②已知100 ℃时该反应的平衡常数为0.36,则表中b、c1、c2的大小关系为________,c3=________mol·L-1,达到平衡时N2O4的转化率为________________________________。
(2)室温下,把SiO2细粉放入蒸馏水中,不断搅拌,能形成H4SiO4溶液,反应原理如下:
SiO2(s)+2H2O(l)??H4SiO4(aq) ΔH
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式:____________________________。
②实际上,在地球的深处,由于压强很大,固体、液体都会受到影响。在一定温度下,在10 000 m以下的地球深处,上述反应的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移动”),理由是_______________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

硫一碘循环分解水制氢的主要反应如下:

(1)上述循环反应的总反应可以表示为____________________;反应过程中起催化作用的物质是__________(选填编号)。
a.         b.         c.      d.HI
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应II,的物质的量随时间的变化如图所示。0~2min内的平均反应速率_________。

(3)对反应II,在相同温度和体积下,若开始加入的HI(g)的物质的量是原来的2倍,则以下_________也是原来的2倍(选填编号),
a.平衡常数            b.HI的平衡浓度
c.达到平衡时间         d.平衡时的体积分数
(4)实验室用锌和稀硫酸反应制取,反应时溶液中水的电离平衡______移动(选填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的_____(选填编号),产生的速率将增大。
a.      b.      c.      d.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在某一容积为5 L的密闭容器内,加入 0.3 mol的CO和0.3 mol的H2O,在催化剂存在和800℃的条件下加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)  ΔH>0,反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:

(1)根据图上数据,反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为v(CO)=          mol/(L·min)-1,该温度下的平衡常数K=            
(2)在体积不变的条件下,改变下列条件重新达到平衡时能使平衡常数K增大的有        (填字母)
A升高温度;B降低温度;C增大压强;D减小压强;E加入催化剂;G移出一氧化碳气体
(3)如要一开始加入0.1 mol的CO、0.1 mol的H2O、0.2 mol的CO2和0.2 mol的H2,在相同的条件下,反应达平衡时,c(CO)=                 mol/L。
(4)若保持温度和容器的体积不变,在(1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol 的水蒸气,重新达到平衡后,CO的转化率        (填“升高”、“降低”还是“不变”),CO2的质量分数        (填“升高”、“降低”还是“不变”)。
(5)在催化剂存在和800℃的条件下,在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.13mol/L,则此反应是否处于平衡状态        (填“是”或“否”),若没有处于平衡状态则该反应向        移动。(填“正方向”或“逆方向”)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

一定温度下,在2L密闭容器中NO2和O2可发生下列反应: 4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g)+5286 kJ已知体系中n(NO2)随时间变化如下表:

t(s)
 
0
 
500
 
1000
 
1500
 
n(NO2)(mol)
 
20
 
13.96
 
10.08
 
10.08
 
 
(1)能说明该反应已达到平衡状态的是            
A.v(NO2)=4v(O2)           B.容器内压强保持不变
C.v(N2O5)=2v(O2)       D.容器内密度保持不变   
(2)反应达到平衡后,NO2的转化率为   ,此 时若再通入一定量氮气,则NO2的转化率将   (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(3)图中能表示N2O5的浓度变化的曲线是        ,用O2表示从0~500s内该反应的平均速率v=          

(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正应方向移动的是         
A.及时分离出NO2气体          B.适当升高温度
C.增大O2的浓度               D.选择高效催化剂

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在体积固定的密闭容器中,进行如下化学反应:N2O4(g)2NO2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

t /℃
80
100
120
K
1.80
2.76
3.45
 
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式K=                       
(2)该反应为           反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)判断该反应达到化学平衡状态的依据是               
A.容器内混合气体密度不变
B.混合气体中c(NO2)不变
C.0.5mol N2O­4分解的同时有1 mol NO2生成
(4)在80℃时,将2.80molN2O4气体充入2L固定容积的密闭容器中,一段时间后对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:

0
20
40
60
80
100
n(N2O4
2.80
A
2.00
c
d
1.60
n(NO2
0
0.96
b
2.08
2.40
2.40
 
①b的值为           
②N2O4的平衡转化率为               
③20s~40s内用N2O4表示的平均反应速率υ(N2O4)=            

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是               ,2molN2参加反应转移电子数为               
(2)该反应的平衡常数表达式为K=               
(3)若CO的生成速率为v(CO)=18mol·L-1·min-1,则N2的消耗速率为v(N2)=         
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是                     ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是           

(5)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是              (提示:272 = 729)

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某温度时,在一个容积为2 L的密闭容器中,X、Y、Z,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:

(1)该反应的化学方程式为_______________;
(2)反应开始至2 min,气体Z的反应速率为____________;
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达到平衡时:
①压强是开始时的________倍;
②若此时将容器的体积缩小为原来的 0.5倍,达到平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该反应的正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。

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