某溫度下在容積固定的密閉容器中,下列反應(yīng)達到平衡:

CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)

初始投料比n(CO)n(H2O)

CO轉(zhuǎn)化率

H2O轉(zhuǎn)化率

1:1

0.5

0.5

1:2

0.67

0.335

1:3

0.75

0.25

(1)已知CO和H2的燃燒熱分別為283kJ/mol、285.8kJ/mol,H2O(g)=H2O(l)△H= -44kJ/mol,寫出CO(g)和H2O(g)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                      。

(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為          。該溫度下,向該容器中充入1mol CO、3molH2O(g)、2mol CO2、1.5molH2,則起始時該反應(yīng)速率V     V(填“>”、“<”或“=”)

(3)結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷下列說法中正確的是                       

A.增加H2O(g)的量,CO的轉(zhuǎn)化率升高而H2O(g)的轉(zhuǎn)化率降低

B.若CO與H2O(g)的轉(zhuǎn)化率相同,則二者的初始投入量一定相同

C.CO和H2O(g)初始物質(zhì)的量之比等于二者轉(zhuǎn)化率之比

D.當(dāng)CO與H2O(g)物質(zhì)的量之比為1:4時,CO的轉(zhuǎn)化率為0.85


【答案】(1)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol(2)1 ; = ;(3) AB

【解析】

試題分析:(1)已知CO和H2的燃燒熱分別為283kJ/mol、285.8kJ/mol,則CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol;H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;H2O(g)=H2O(l)△H= -44kJ/mol,①式+③式-②式得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,故答案為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol(2)若初始投料比為11,則CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,平衡常數(shù)K==1,向該容器中充入1mol CO、3molH2O(g)、2mol CO2、1.5molH2,,則Qc==1,V正=V.(3)A.增加H2O(g)的量,是平衡向正反應(yīng)方向移動,CO的轉(zhuǎn)化率增大,水的轉(zhuǎn)化率降低,A正確;B.CO與H2O(g)的計量數(shù)相等,若CO與H2O(g)的轉(zhuǎn)化率相同,則二者的初始投入量一定相同,B正確;CO和H2O(g)始終按照系數(shù)比轉(zhuǎn)化,即按照11進行轉(zhuǎn)化,但初始的物質(zhì)的量不一定按11進行投料,C錯誤;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)假設(shè)一氧化碳轉(zhuǎn)化率為x,則CO轉(zhuǎn)了xmol,二氧化碳和氫氣分別生成(1-x),由平衡常數(shù)K=1=,解得x=0.8,即轉(zhuǎn)化率為80%,D錯誤;答案選AB.

考點:化學(xué)平衡常數(shù)的有關(guān)計算


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:


研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。

(1)CO可用于煉鐵,已知:Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe (s)+3CO(g)  ΔH 1=+489.0 kJ· mol-1,

C(s) +CO2(g)=2CO(g)   ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1, 則CO還原Fe2O3(s)的熱化學(xué)方程式為                                                       。

(2)CO與O2設(shè)計成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。該電池的負極反應(yīng)式為                                             。

(3)CO2和H2充入一定體積的恒容密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) 測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖5。                         

圖5

 

①該反應(yīng)的ΔH     0(填“大于或小于”),曲線I、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為

K     K(填“>、=或<”)。

②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達到平衡。

容  器

反應(yīng)物投入量

1 mol CO2、3 mol H2

a molCO2、3a molH2、

b molCH3OH(g)、b molH2O(g)

若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,則b的取值范圍為       。

(4)利用光能和光催化劑,可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時,在不同催化劑(I、II、III)作用下,CH4產(chǎn)量隨光照時間的變化如圖6。在0~15小時內(nèi),CH4的平均生成速率I、II和III從小到大的順序為         (填序號)。

                

(5)以TiO2/Cu2Al2O4為催化劑,可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化成乙酸。

在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率的關(guān)系如圖7。

①當(dāng)溫度在       范圍時,溫度是乙酸生成速率的主要影響因素。

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,稀硝酸還原產(chǎn)物為NO,寫出有關(guān)的離子方程式                                                                  。

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設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法中正確的是(   )

A.2.9 g 2CaSO4·H2O中含有的結(jié)晶水分子數(shù)為0.02NA

B.30 g乙酸和葡萄糖的混合物中含碳原子數(shù)為NA

C.在鐵與硫的反應(yīng)中,1 mol鐵失去的電子數(shù)為3NA

D.62 g Na2O溶于水后所得溶液中含有的O2數(shù)為NA

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在平衡:2CrO42-(黃色)+2H+Cr2O72-(橙紅色)+H2O中,溶液顏色介于黃色和橙紅色之間。若使溶液的橙紅色加深,則應(yīng)向溶液中加入的是

A.少量濃硫酸      B.少量氫氧化鈉固體     C.少量氯化鉀固體    D.少量H2O

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已知2SO2 (g) + O2 (g)  2SO3 (g)  ΔH = -197 kJ·mol-1。向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體:(甲) 2 mol SO2和1 mol O2    (乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2 (丙) 2 mol SO3 。恒溫、恒容下反應(yīng)達平衡時,下列關(guān)系一定正確的是

A.容器內(nèi)壓強P:P=P > 2P

B.SO3的質(zhì)量m:m=m > 2m

C.c(SO2)與c(O2)之比k:k=k > k

D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:Q=Q > 2Q

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下列說法正確的是                                                     (   )

A.石墨能導(dǎo)電,是電解質(zhì)          B.干冰是酸性氧化物

C.氯水是純凈物                  D.CaCO3難溶于水是弱電解質(zhì)

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向某溶液中投入鋁片后有大量H2放出,則溶液中不可能大量存在的離子是   (      )
   A.Cl          B.H            C.OH_        D.HCO3_

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下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是   (     )

A.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,鐵作負極被氧化:Fe-3e-=Fe3+

B.鐵溶于稀硝酸,溶液變黃:3Fe +8H+ +2NO3=3Fe2++2NO↑+4H2O

C.向NaAlO2溶液中通入過量的CO2:CO2+ 2AlO2- + 3H2O =2Al(OH)3 ↓ + CO32-

D.用小蘇打治療胃酸過多:HCO3+H+ = CO2↑+H2O

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用式量為43的烷基取代甲苯苯環(huán)上的一個氫原子,所得芳香烴產(chǎn)物的種類數(shù)為(   )

A.3          B. 4          C.5            D.6

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