题目
题型:不详难度:来源:
编号 | 化学方程式 | 平衡常数 | 温度 | |
979K | 1173K | |||
I | Fe(s)+CO2(g) ![]() | K1 | 1.47 | 2.15 |
II | CO(g)+H2O(g) ![]() | K2 | 1.62 | b |
III | Fe(s)+H2O(g)![]() | K3 | a | 1.68 |
A.a>b B.增大压强,平衡状态II不移动
C.升高温度平衡状态III向正反应方向移动 D.反应II、III均为放热反应
答案
解析
试题分析:根据化学平衡常数表达式的书写原则知,K1=[CO]/[CO2], K2=[CO2][H2]/[CO][H2O], K3=[H2]/[H2O],则有相同温度下,K3=K1•K2,979K平衡常数a=1.47×1.62=2.38,1173K平衡常数b=1.68/2.15=0.78。A、根据上述分析知a>b,正确;B、反应Ⅱ是反应前后气体物质的量不变的反应,增大压强平衡不动,正确;C、根据上述分析知,反应Ⅲ平衡常数随温度升高减小,平衡逆向进行,错误;D、反应Ⅱ、Ⅲ的平衡常数随温度升高减小,说明正反应为放热反应,正确。
核心考点
试题【化学平衡状态I、II、III的相关数据如下表:编号化学方程式平衡常数温度979K1173KIFe(s)+CO2(g) 2 FeO(s)+CO(g)K11.472】;主要考察你对反应速率与平衡的有关计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
____C+____K2Cr2O7 + ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3+ ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
其中氧化剂是________________,氧化产物是_________________
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122058-66919.png)
①已知:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122058-65579.png)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122059-34401.png)
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程为 ;
②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122059-42462.png)
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122058-66919.png)
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol•L-1)变化如下表所示:
| 0min | 5min | 10min |
CO | 0.1 | | 0.05 |
H2 | 0.2 | | 0.2 |
CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122052-13475.jpg)
A.①表示Na2CO3溶液中滴入稀盐酸 |
B.②表示溴水中滴入Na2SO3溶液 |
C.③表示HCl和MgCl2溶液中滴入氨水 |
D.④表示一定条件下反应:2SO2+O2![]() |
(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法是:催化剂存在时用H2将NO还原为N2。
已知:
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122031-61703.jpg)
则H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是:
。
(2)在一定条件下,用H2将二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
CO2(g)+4H2 (g)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122031-68453.jpg)
向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2mol·L一1,H2 0.8mol·L一1,CH40.8mol·L一1,H2O1.6mol·L一1。则CO2的平衡转化率为 。上述反应的平衡常数表达式K= 。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H 0(填“>’’或“<”)。
(3)某研究小组以H2与CaCl2制备某种钙的化合物。已知反应只生成甲、乙两种化合物。对产物分析发现:化合物甲的组成中钙、氯元素的质量分数分别为52.29%、46.41%,化合物乙的水溶液显酸性。请回答下列问题:
①乙的化学式为 。
②甲与水反应可得H2,其化学方程式是:
。
(4)H2的获得途径很多,由哈工大研究小组设计的微生物电解有机废水法,既可以清除废水中的有机杂质,同时可以获得氢气。下图为一种处理含甲醇工业废水的微生物电解池,写出电解过程中,阳极发生的电极反应式: 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122031-36175.jpg)
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128122024-89325.png)
A.产物B的状态只能为固态或液态
B.平衡时,单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C. 若开始时向容器中加入1molB和1molC,达到平衡时放出热量Q kJ
D. 保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动
(1)利用太阳能或生物质能分解水制H2,然后可将H2与CO2转化为甲醇。已知:
光催化制氢:2H2O(l)===2H2(g)+O2(g) ΔH=+571.5 kJ/mol ①
H2与CO2耦合反应:3H2(g)+CO2(g)===CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-137.8 kJ/mol ②
则反应:2H2O(l)+CO2(g) = CH3OH(l)+3/2O2(g)的ΔH= kJ/mol。
你认为该方法需要解决的技术问题有 (填字母)。
a. 开发高效光催化剂
b. 将光催化制取的H2从反应体系中有效分离,并与CO2耦合催化转化
c. 二氧化碳及水资源的来源供应
(2)工业上由甲醇制取甲醛的两种方法如下(有关数据均为在298 K时测定):
反应I:CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) ΔH1=+92.09kJ/mol,K1=3.92×10-11。
反应II:CH3OH(g)+1/2O2(g)=HCHO(g)+H2O(g) ΔH2=-149.73 kJ/mol,K2=4.35×1029。
①从原子利用率看,反应 (填“I”或“II”。下同)制甲醛的原子利用率更高。从反应的焓变和平衡常数K值看,反应 制甲醛更有利。
②下图是甲醇制甲醛有关反应的lgK(平衡常数的对数值)随温度T的变化。图中曲线(1)表示的是反应 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128121954-56334.jpg)
(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脱氮工艺进行处理,在硝化细菌的作用下将NH4+氧化为NO3-(2NH4++3O2=2HNO2+2H2O +2H+;2HNO2 +O2=2HNO3)。然后加入甲醇,甲醇和NO3-反应转化为两种无毒气体。
①上述方法中,1 g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为 g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式: 。
(4)甲醇燃料电池的工作原理如图所示,则该电池负极的电极反应式为 。
![](http://img.shitiku.com.cn/uploads/allimg/20200128/20200128121955-34429.jpg)
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