【题目】在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= , 该反应为反应(填吸热或放热).若改变条件使平衡向正反应方向移动,则平衡常数(填序号)
①一定不变 ②一定减小 ③可能增大 ④增大、减小、不变皆有可能
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 .
(a)容器中压强不变 (b)混合气体中c(CO)不变
(c)v逆(H2)=v正(H2O) (d)c(CO)=c(CO2)
(3)将不同量的CO (g) 和H2O (g) 分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO (g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g),得到如表三组数据:
实验组 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
H2O | CO | CO2 | CO | |||
A | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
B | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
C | 1000 | 1 | 2 | c | d | t |
①实验B中平衡时H2O (g)的物质的量是 .
②通过计算可知,CO的转化率实验A实验B(填“大于”、“等于”或“小于”).
③若实验C中达到平衡所需时间 t3(填“大于”、“等于”或“小于”)
【答案】
(1);放热;③
(2)bc
(3)0.6mol;大于;小于
【解析】解:(1)反应的化学方程式为CO(g)+H2O (g)CO2(g)+H2(g),则K= ,由表中数据可知升高温度平衡常数减小,说明正反应放热,平衡正向移动,如温度不变,则平衡常数不变,如降温,则平衡常数增大,正向移动,平衡常数不可能减小,只有③正确,所以答案是:K= ; 放热;③;(2)(a)反应前后气体的体积不变,无论是否达到平衡状态,容器中压强都不变,不能判断是否达到平衡状态,故错误;
(b)混合气体中c(CO)不变,可说明达到平衡状态,故正确;(c)v逆(H2)=v正(H2O),说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故正确;(d)c(CO)=c(CO2),不能说明是否达到平衡状态,故错误.所以答案是:b c;(3)①实验B中平衡时CO2的物质的量为0.4mol,可知消耗0.4molH2O,可计算平衡时H2O (g)的物质的量为1mol﹣0.4mol=0.6mol,所以答案是:0.6mol;②实验A中CO的转化率为 =0.8,实验B中CO的转化率为 =0.2,则A的转化率大于B,所以答案是:大于;③B与C相比较,二者起始物质的量相同,但C的温度较高,反应速率较大,则C用的时间较小,所以答案是:小于.
【考点精析】本题主要考查了化学平衡状态本质及特征和化学平衡状态的判断的相关知识点,需要掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);状态判断:①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体,且m+n≠x+y,压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定(m+n ≠ x+y)等才能正确解答此题.
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【题目】下列反应属于氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
B.Na2O+H2O=2NaOH
C.CaCO3=CaO+CO2↑
D.Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
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【题目】随着世界工业经济的发展、人口的剧增,全球能源紧张及世界气候面临越来越严重的问题,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视.
(1)如图为C及其氧化物的变化关系图,若①变化是置换反应,则其化学方程式可为;
(2)把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径Ⅰ:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1<0;①
途径Ⅱ:先制成水煤气:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H2>0;②
再燃烧水煤气:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H3<0,③
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H4<0.④
则途径Ⅰ放出的热量(填“大于”、“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量.
(3)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
浓度/ | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
比较此时正、逆反应速率的大小:v正v逆(填“>”“<”或“=”).
(4)生产液晶显示器的过程中使用的化学清洗剂NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12 000~20 000倍,在大气中的寿命可长达740年之久,以下是几种化学键的键能:
化学键 | N≡N | F﹣F | N﹣F |
键能/kJmol﹣1 | 941.7 | 154.8 | 283.0 |
则反应N2(g)+3F2(g)═2NF3(g)的△H=
(5)25℃、101kPa时,已知:
2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)△H1
Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2
2Cl2(g)+2H2O(g)═4HCl(g)+O2(g)△H3
则△H3与△H1和△H2间的关系正确的是
A.△H3=△H1+2△H2
B.△H3=△H1+△H2
C.△H3=△H1﹣2△H2
D.△H3=△H1﹣△H2
(6)臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=﹣235.8kJmol﹣1 ,
已知:2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJmol﹣1 ,
则O3转化为O2的热化学方程式为 .
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【题目】某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。进行如下实验,下列有关说法正确的是( )
A.步骤I中减少的3g固体一定是混合物
B.步骤II中质量减少的物质一定是Cu
C.根据步骤I、II可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
D.根据上述步骤II可以得出m(Fe2O3):m(Cu)=1:1
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【题目】某溶液中只含有以下离子中的全部或部分: Ag+、Fe3+、Al3+、H+、SO42-、CO32-、OH-、Cl-,取该溶液做以下实验:
①观察溶液外观, 溶液有颜色;
②取少量该溶液加入Ba(NO3)2溶液, 无现象;
③取该溶液 100 mL,向其中逐滴滴加 1 mol/L的NaOH溶液至过量,生成沉淀物质的量与所加入的 NaOH 溶液的体积关系如图所示。根据实验回答以下问题:
(1)检验溶液中阴离子的离子方程式为________________________________。
(2)根据以上实验推断,溶液中各离子的物质的量浓度分别为________________________________。
(3)若取以上溶液 100 mL,加入足量氨水后过滤,再将所得沉淀洗涤、灼烧,所得固体残留物的物质的量为_____________mol。
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【题目】在100℃时,将0.200mol的四氧化二氮气体充入2L真空的密闭容器中,每隔一定的时间对该容器内的物质进行分析,得到如表格:
0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | |
c(N2O4) | 0.100 | c1 | 0.050 | c3 | a | b |
c(NO2) | 0.000 | 0.060 | c2 | 0.120 | 0.120 | 0.120 |
试填空:
(1)该反应达到平衡时,四氧化二氮的转化率为%,表中c2c3、ab(填“>”、“<”或“=”).
(2)2min时四氧化二氮的浓度c1=mol/L,在0~2min时间段内,四氧化二氮的平均反应速率为mol/(Lmin).
(3)100℃时,该反应的平衡常数K=
(4)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体,要达到上述同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度是mol/L.
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【题目】实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制取氨气,下图A和B是常用的气体发生装置。
(1)实验室制氨气时反应的化学方程式是______________________________________,应选用的装置是_____;若改用浓氨水和NaO固体制氨气时,应选取的装置是________。
(2)为了得到干燥的氨气,实验室常使用________做干燥剂(请从碱石灰、浓硫酸、氯化钠中选出一种物质)。
(3)实验室常用_______法收集氨气。在标准状况下,将盛满氨气的集气瓶倒置于水中(假设溶质全部在集气瓶内),则所得溶液的物质的量浓度为________。
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【题目】布洛芬片常用来减轻感冒症状,其结构简式如图,下列有关说法错误的是( )
A.布洛芬的分子式为C13H18O2
B.布洛芬与苯乙酸是同系物
C.1mol 布洛芬最多能与3mol 氢气发生加成反应
D.布洛芬在苯环上发生取代反应,其一氯代物有4种
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