题目
题型:不详难度:来源:
(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”)
答案
解析
试题分析:(1)根据图像可知,反应进行到10min是达到平衡状态。此时生成的CO2的物质的量浓度是0.03mol/L,则根据方程式可知消耗CO的浓度是0.03mol/L,因此CO的化学反应速率为v(CO)=0.03mol/L÷10min=0.003mol/(L·min)-1。根据方程式可知
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始浓度(mol/L) 0.06 0.06 0 0
转化浓度(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
平衡浓度(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
所以该温度下反应的平衡常数K==1
(2)平衡常数只与温度有关系,与平衡移动变为直接关系,因此选项CDEG中平衡常数均是不变的。正方应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大。反之降低温度平衡常数减小,因此答案选A。
(3) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始浓度(mol/L) 0.02 0.02 0.04 0.04
转化浓度(mol/L) x x x x
平衡浓度(mol/L)0.02-x 0.02-x 0.04+x 0.04+x
则根据反应的平衡常数K==1可知
=1
解得x=-0.01
所以平衡时CO的浓度是0.03mol/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,水蒸气的浓度增大,平衡向正反应方向移动。所以重新达到平衡后,CO的转化率升高,根据方程式可知
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始浓度(mol/L) 0.06 0.12 0 0
转化浓度(mol/L) x x x x
平衡浓度(mol/L) 0.06-x 0.12-x x x
则根据反应的平衡常数K==1可知
=1
解得x=0.04
所以CO2的质量分数=×100%=45.83%
而未加入之前CO2的质量分数=×100%=47.83%
所以CO2的质量分数减小
(5)在某一时刻测得c(CO)=c(H2O)=0.09mol/L,c(CO2)=c(H2)=0.13mol/L,则根据平衡常数表达式K=可知,此时>1,所以反应没有达到平衡状态,该反应向逆反应方向移动。
核心考点
试题【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)C】;主要考察你对化学平衡状态的判断等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.图Ⅰ表示的是t1时刻升高温度对反应速率的影响 |
B.图Ⅱ表示的一定是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 |
C.图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高 |
D.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高 |
(1)该反应的化学方程式为______________;
(2)反应开始至2 min,用气体Z表示的反应速率为_____;
(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”)。
A.B的转化率为25% |
B.A的平均反应速率为0.15mol·(L·min)-1 |
C.恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等 |
D.降低温度,逆反应速率变小,正反应速率增大,平衡正向移动 |
A.Z和W在该条件下至少有一个是为气态 |
B.t1~t2时间段与t3时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量可能相等也可能不等 |
C.若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X),则t1~t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等 |
D.若该反应只在某温度T以上自发进行,则该反应的平衡常数K随温度升高而减小 |
已知:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常数K | 9.94 | 9 | 1 |
(1)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有 (选填A、B、C、D、E);
| n(CO) | n(H2O) | n(H2) | n(CO2) |
A | 1 | 5 | 2 | 3 |
B | 2 | 2 | 1 | 1 |
C | 3 | 3 | 0 | 0 |
D | 0.5 | 2 | 1 | 1 |
E | 3 | 1 | 2 | 1 |
(3)已知在一定温度下,C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡常数K;K的表达式 ;
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) 平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常数K2;
则K、K1、K2之间的关系是: ;
(4)某温度下C(s)+CO2(g)2CO(g)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。
A.c(CO2)=c(CO) B.K不变 C.容器中的压强不变
D.v正(CO)=2v正(CO2) E.c(CO)保持不变 F.混合气体相对分子质量不变
(5)如图1所示,在甲、乙两容器中都充入1molC和1molCO2,并使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应C(s)+CO2(g)2CO(g),并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中
CO2的转化率随时间变化的图像如图2所示,请在图2中画出乙容器中CO2的转化率随时间变化的图像。
图1 图2
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