在某个容积为2 L的密闭容器内,在T℃时按下图1所示发生反应:
mA(g)+nB(g)pD(g)+qE(s) H<0(m、n、p、q为最简比例的整数)。
(1)根据图1所示,反应开始至达到平衡时,用D表示该反应速率为____________ mol/(L·min);方程式中m:n:p:q =________________
(2)该反应的化学平衡常数K为_________________(保留至一位小数);
(3)下列措施能增大B的转化率的是 ( )
A.升高温度 B.保持体积不变通入1molB
C.保持体积不变移出部分物质D(g) D.将容器的容积增大为原来的2倍
E. 保持体积不变通入1mol A
(4)能判断该反应已经达到化学平衡状态的是( )
A.恒容恒温时容器中气体压强保持不变
B.混合气体中D浓度不变
C.v(A)正 = v(A)逆
D.恒容时容器中气体密度不变
(5)反应达到平衡后,第7 min时,改变条件,在第9min达到新的平衡,在图2上作出第7 min至第15 min(作在答题纸上):下列情况下,D浓度变化图像
①若降低温度且平衡时D物质的量变化了0.4 mol (用虚线)
②若将容器的容积压缩为原来一半(用实线)
甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应①和②,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
① CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1
② CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2
将0.20mol CH4(g)和0.30 mol H2O(g)通入容积为10L的密闭容器中,在一定条件下发生反应①,达到平衡时,CH4的转化率与温度、压强的关系如图。
(1)温度不变,缩小体积,增大压强,①的反应速率 ______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡向 ___方向移动。
(2)温度升高,反应①的ΔH1 0(填“<”、“=”或“>”),其平衡常数表达式为K= ,100℃时的平衡常数值是 ______。
(3)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3 a mol H2的混合气体在催化剂作用下进行反应②生成甲醇。为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 | T(℃) | n (CO)/n(H2) | P(MPa) |
I | 150 | 1/3 | 0.1 |
II |
|
| 5 |
III | 350 |
| 5 |
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的关系如下表:
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2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO (g) + H2O (g)CO2 (g) + H2 (g),得到如下三组数据:
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 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验A中以υ(H2) 表示的反应速率为 。
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”),该反应的正反应为 (填“吸”或“放”)热反应。
③若实验C要达到与实验B相同的平衡状态,则a、b应满足的关系是 (用含a、b的数学式表示)。
有四种化合物W、X、Y、Z,它们都是由短周期元素A、B、C、D、E中的两种元素组成的。已知:
(a)A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,且A、D同主族,C、E同主族,B、C同周期。
(b)W由B、C组成,分子中原子个数比为B:C=1:2,固体易升华。
(c)X由A、C组成,分子中原子个数比为A:C=1:1。
(d)Y由C、D形成的离子化合物,且Y中相应元素的微粒之比为:C:D=1:1。
(e)Z是由D、E形成的离子化合物,其中阳离子比阴离子少一个电子层,阴、阳离子数之比为1:2。
试回答下列各小题:
(1)各元素符号:A B C D E
(2)W的电子式: 。(3)X的结构式: 。
(4)Y的电子式: 。(5)Z的化学式: 。
(6)写出Y与水反应的化学方程式_______________________:
高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+ CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=__________,△H______0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)= _____________、CO的平衡转化率= _____________;
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是_____________。
A减少Fe的量 B增加Fe2O3的量 C移出部分CO2
D提高反应温度 E减小容器的容积 F加入合适的催化剂
(双选)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3 (g) △H= -92.4KJ·mol-1)
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1mol N2、3mol H2 | 2mol NH3 | 4mol NH3 |
NH3的浓度(mol·L-1) | c1 | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a KJ | 吸收b KJ | 吸收c KJ |
体系压强(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | а1 | а2 | а3 |
下列说法正确的是
A.2c1>c3 B.a+b=92.4 C.2p2< p3 D.а1+а3<1