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煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的...

煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);△H=+131.3kJ•mol-1
一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是______  (填字母序号).
a.容器中的压强不变        b.1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c.v(CO)=v(H2O)    d.c(CO)=c(H2
(2)830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0
试回答下列问题:
①若起始时c(CO)=2mol•L-1,c(H2O)=3mol•L-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=______
②在相同温度下,若起始时c(CO)=1mol•L-1,c(H2O)=2mol•L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5mol•L-1,则此时该反应v(正)______v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)
③若降低温度,该反应的K值将______(填“增大”“减小”或“不变”).
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是______
a.升高温度
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1mol CO2和3mol H2

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(1)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生改变,由此衍生的一些物理量也不变,以此判断; (2)①利用三段式法计算平衡浓度,进而计算平衡常数; ②计算该时间时的浓度商,与平衡常数相比较可判断反应的状态; ③该反应的正反应放热,降低温度平衡向正反应方向移动; (3)使c(CH3OH)增大,应使平衡向正反应方向移动. 【解析】 (1)a.反应在一个容积可变的密闭容器中进行,容器中的压强不变,不能说明达到平衡,故a错误;         b.1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故b正确; c.v正(CO)=v逆(H2O),说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故c正确;     d.无论反应是否达到平衡状态,都存在c(CO)=c(H2),故d错误. 故答案为:bc; (2)①CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 起始(mol/L):2       3        0        0 转化(mol/L):1.2      1.2      1.2      1.2 平衡(mol/L):0.8      1.8      1.2      1.2  k==1, 故答案为:1; ②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 起始(mol/L):1       2        0        0 转化(mol/L):0.5      0.5      0.5      0.5 一段时间(mol/L):0.5      1.5      0.5      0.5 Q==<1,反应向正反应方向进行,正反应速率大于你反应速率, 故答案为:大于;  ③该反应的正反应放热,降低温度平衡向正反应方向移动,则平衡常数增大, 故答案为:增大; (3)a.由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,c(CH3OH)减小,故a错误; b.充入He(g),使体系压强增大,但参加反应气体的浓度不变,则平衡不移动,故b错误; c.将H2O(g)从体系中分离出来,平衡向正反应方向移动,c(CH3OH)增大,故c正确; d.再充入1mol CO2和3mol H2,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,则c(CH3OH)增大,故d正确. 故答案为:cd.
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考点分析:
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金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的.难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度如图.
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(3)已知一些难溶物的溶度积常数如表.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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