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【题目】二氧化碳的回收利用对温室气体的减排具有重要的意义。在2L密闭容器中,加入2.00molCO22.0 mol H2以及催化剂发生反应:CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g) ΔH,测得,n(H2)/mol在不同温度随时间的变化如下表:

60 min

90 min

120 min

150 min

180 min

实验I

Tl/K

1.50 mol

1.32 mol

1.28 mol

1.26 mol

1.26 mol

实验Ⅱ

T2/K

1.45 mol

1.20 mol

1.10 mol

1.10 mol

1.10 mol

(1)比较实验温度T1___T2(”),该反应的ΔH___0(“=””)

(2)实验I060 min内用HCOOH表示的该反应的平均反应速率为_____

(3)实验Ⅱ反应开始时体系压强为P0,第90min时体系压强为Pl,则PlP0=___

(4)比较实验I、Ⅱ在80min时的逆反应速率大小vl___v(无法判断”),原因是_____

【答案】 4.17×l0-3mol/(Lmin) 45 80min时,实验Ⅱ反应的温度高,生成物HCOOH的浓度大,故实验Ⅱ的逆反应速率比实验I

【解析】

(1)根据表格数据,反应速率越快,建立平衡需要的时间越少,结合温度对反应速率的影响分析判断;

(2)根据表格数据,首先计算实验I060 min内用H2表示的反应速率,再根据方程式CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g),计算用HCOOH表示的反应速率;

(3)同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,根据三段式分析解答;

(4)根据(1)的分析判断出T1T2的大小,结合温度对反应速率的影响分析判断。

(1)根据表格数据,实验II建立平衡需要的时间较少,反应速率快,说明实验温度T1T2;温度由T1变化为T2,即升高温度,平衡时n(H2)较少,说明平衡正向移动,因此正反应为吸热反应,ΔH0,故答案为:<;>;

(2)根据表格数据,实验I060 min内用H2表示的反应速率为=4.17×l0-3mol/(Lmin),根据方程式CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g),用HCOOH表示的反应速率与用H2表示的反应速率相等为4.17×l0-3mol/(Lmin),故答案为:4.17×l0-3mol/(Lmin)

(3) CO2(g)+H2 (g)HCOOH(g)

起始(mol) 2 2 0

反应(mol) 0.8 0.8 0.8

90min(mol) 1.2 1.2 0.8

同温同体积时,气体的压强之比等于物质的量之比,实验Ⅱ反应开始时体系压强为P0,第90min时体系压强为Pl,则PlP0=(1.2+1.2+0.8)mol(2+2)mol=45,故答案为:45

(4)根据(1)的分析,T1T2,实验Ⅱ反应的温度高,建立平衡之前,相同时间内生成物HCOOH的浓度大,故实验Ⅱ的逆反应速率比实验I大,故答案为:<;80min时,实验Ⅱ反应的温度高,生成物HCOOH的浓度大,故实验Ⅱ的逆反应速率比实验I大。

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2)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O22SO3 ΔH<0 达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是____________b c过程中改变的条件可能是____________ 若增大压强时,反应速度变化情况画在c-d__________.

3)对于下列电离平衡:NH3·H2ONH4+ + OH -,能使c(NH4+)增大的措施是:_________

①升高温度 ②加氨气 ③水 NH4Cl溶液 NaOH溶液 ⑥适量的盐酸

II.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2g)+H2gCOg)+H2Og),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

t

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列问题:

1)该反应的化学平衡常数表达式为K____________

2)该反应为____________反应(选填吸热、放热);

3)某温度下,平衡浓度符合下式:3cCO2·cH2)=5cCO·cH2O),试判断此时的温度为____________℃;

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