(1)氫能作為一種新型能源具有燃燒熱值高、資源豐富、燃燒產(chǎn)物無污染等優(yōu)點(diǎn).已知燃燒4g H2生成液態(tài)水時放熱為571.6kJ,試寫出表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式
 

(2)目前工業(yè)上通常用生產(chǎn)水煤氣的方法獲得,反應(yīng)的化學(xué)方程為:
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0.若在某一容積為4L的密閉容器內(nèi),加入2.0mol的CO和3.0mol的H2O(g),在催化劑存在的條件下于850℃高溫加熱,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化情況如下圖所示:①根據(jù)上圖數(shù)據(jù),請計(jì)算出在850℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K(850℃)=
 

②平衡時CO的轉(zhuǎn)化率是
 

(3)若該反應(yīng)的在750℃時達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),則此時的平衡常數(shù)K(750℃)
 
K(850℃)(填“大于”、“小于”或“等于”).
(4)850℃時,若向一容積可變的密閉容器中同時充入1.0mol CO、3.0mol H2O(g)、1.0mol的CO2和x mol H2,則:
①當(dāng)x=5.0時,上述反應(yīng)向
 
(填“正方應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行.
②若要使上述反應(yīng)開始向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則x應(yīng)滿足的條件是
 

③在850℃時,若設(shè)x=5.0和x=6.0,其他物質(zhì)的投料不變,當(dāng)上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,測得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%和b%,則a
 
b(填“大于”、“小于”或“等于”).
考點(diǎn):熱化學(xué)方程式,物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學(xué)平衡的計(jì)算
專題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)平衡專題
分析:(1)4g H2的物質(zhì)的量是2mol,4g H2燃燒生成液態(tài)水時放熱為571.6kJ,則1mol燃燒生成液態(tài)水時放熱為285.8kJ;
(2)根據(jù)平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值進(jìn)行解答;平衡時CO的轉(zhuǎn)化率等于轉(zhuǎn)化量與起始量之比;
(3)正反應(yīng)放熱,故升溫平衡左移,平衡常數(shù)減。
(4)①反應(yīng)混合物各物質(zhì)的量系數(shù)相同都為1,利用物質(zhì)的量代替濃度,計(jì)算濃度商Qc,根據(jù)濃度商Qc與平衡常數(shù)k的關(guān)系判斷.Qc>k平衡向逆反應(yīng)進(jìn)行,Qc=k反應(yīng)處于平衡狀態(tài),Qc<k平衡向正反應(yīng)進(jìn)行;
②用x表示出濃度商Qc,平衡向正反應(yīng)移動,應(yīng)滿足濃度商Qc<k,據(jù)此計(jì)算判斷;
③增大一種生產(chǎn)物(氫氣)的體積分?jǐn)?shù),平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度,故平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來的.
解答: 解:(1)4g H2的物質(zhì)的量是2mol,4g H2燃燒生成液態(tài)水時放熱為571.6kJ,則1mol燃燒生成液態(tài)水時放熱為285.8kJ,則氫氣的燃燒熱化學(xué)方程式為H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ?mol-1,故答案為:H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ?mol-1;
(2)①利用三段式法計(jì)算,
                 CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始濃度/mol?L-1
2
4
      
3
4
       0       0
轉(zhuǎn)化濃度/mol?L-1 :0.3     0.3    0.3      0.3
平衡濃度/mol?L-1 :0.2     0.45    0.3     0.3
因平衡常數(shù)等于生成物的濃度冪之積除以反應(yīng)物的濃度冪之積,所以K(850℃)=
c(CO2)c(H2)
c(CO)c(H2O)
=
0.3×0.3
0.2×0.45
=1,
故答案為:1;   
②平衡時CO的轉(zhuǎn)化率=
0.3
0.5
×100%=60%,故答案為:60%;
(3)CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H<0,正反應(yīng)放熱,故升溫平衡左移,平衡常數(shù)減小,K(750℃)大于K(850℃),故答案為:大于;
(4)①此時的濃度商Qc=
1×5
1×3
=1.67,大于平衡常數(shù)1,故平衡向逆反應(yīng)方向移動,故答案為:逆反應(yīng);
②平衡向正反應(yīng)方向移動,濃度商小于平衡常數(shù),即
1×x
1×3
<1,解得x<3,故答案為:x<3;
③加入6mol氫氣所到達(dá)的平衡,可以等效為在加入5mol氫氣到達(dá)平衡后再加入1mol氫氣,增大一種生產(chǎn)物(氫氣)的體積分?jǐn)?shù),平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡移動的結(jié)果是降低這種增大的幅度,但平衡后氫氣的體積分?jǐn)?shù)還是大于原來的,故得H2的體積分?jǐn)?shù)分別為a%<b%,故答案為:小于.
點(diǎn)評:本題考查轉(zhuǎn)化率、化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算、化學(xué)平衡移動與影響因素等,注意平衡常數(shù)的應(yīng)用、平衡移動的本質(zhì)是解答的關(guān)鍵,題目難度中等.
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:

下列物質(zhì)含分子最多的是( 。
A、1.204×1024個O2
B、3molCO2
C、標(biāo)準(zhǔn)狀況下89.6LCl2
D、90g水

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

某同學(xué)用氯化鈉固體配制0.4mol/L的NaCl溶液500mL,回答下列問題:
(1)所需儀器為:燒杯、托盤天平、藥匙、膠頭滴管,還需要哪些玻璃儀器才能完成該實(shí)驗(yàn),請寫出:
 
,②
 

(2)完成該實(shí)驗(yàn)步驟  ①計(jì)算    ②稱量NaCl
 
g   ③
 
 ④轉(zhuǎn)移   ⑤洗滌并轉(zhuǎn)移   ⑥定容    ⑦搖勻
(3)下列情況對所配制的CuSO4溶液濃度有何影響?(用“偏大”“偏小”“無影響”填寫)
A.容量瓶用蒸餾洗滌后殘留有少量的水
 

B.所用過的燒杯、玻璃棒未洗滌
 

C.定容時俯視刻度線
 

D.振蕩,搖勻溶液后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再補(bǔ)加水
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

由軟錳礦制備高錳酸鉀的主要反應(yīng)如下:
熔融氧化3MnO2+KClO3+6KOH
 熔融 
.
 
3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相關(guān)物質(zhì)的溶解度(293K)見下表:
K2CO3 KHCO3 K2SO4 KMnO4
溶解度/g 111 33.7 11.1 6.34
(1)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“熔融氧化”操作時,應(yīng)選用鐵棒、坩堝鉗和
 
.(填字母)
a.表面皿     b.蒸發(fā)皿     c.鐵坩堝     d.泥三角
(2)加酸時不宜用硫酸的原因是
 
;不宜用鹽酸的原因是
 

(3)采用電解法也可以實(shí)現(xiàn)K2MnO4的轉(zhuǎn)化,2K2MnO4+2H2O
 通電 
.
 
2KMnO4+2KOH+H2↑.與原方法相比,電解法的優(yōu)勢為
 

(4)草酸鈉滴定法分析高錳酸鉀純度步驟如下:
Ⅰ稱取0.80g 左右的高錳酸鉀產(chǎn)品,配成50mL溶液.
Ⅱ準(zhǔn)確稱取0.2014g左右已烘干的Na2C2O4,置于錐形瓶中,加入少量蒸餾水使其溶解,再加入少量硫酸酸化.
Ⅲ將瓶中溶液加熱到75~80℃,趁熱用Ⅰ中配制的高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn).記錄消耗高錳酸鉀溶液的體積,計(jì)算得出產(chǎn)品純度.
①滴定過程中反應(yīng)的離子方程式為
 

②達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為
 

③加熱溫度大于90℃,部分草酸發(fā)生分解,會導(dǎo)致測得產(chǎn)品純度
 
.(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)
④將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合,測得反應(yīng)液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時間t的變化如圖,其原因可能為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在常溫常壓下,把30mL NO2和O2的混合氣體通入倒置在水槽中充滿水的量筒中,充分反應(yīng)后,剩余5mL氣體,試問在原混合氣體中NO2和O2各為多少毫升?(請寫出計(jì)算過程,只寫結(jié)果不得分)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

寫出下列物質(zhì)的電離方程式:
(1)硝酸
 
;(2)氫氧化鋇
 
;(3)硫酸鋁
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)有以下物質(zhì):①Al ②稀硫酸 ③NaHCO3 ④液氨 ⑤鹽酸 ⑥蔗糖溶液 ⑦無水乙醇 ⑧熔融NaOH 
⑨NaHSO4 ⑩CO2,回答下列問題(用相應(yīng)物質(zhì)的序號填寫)
(1)可以導(dǎo)電的有
 

(2)屬于非電解質(zhì)的有
 

(3)請寫出③的電離方程式
 

(4)寫出⑧中的物質(zhì)的溶液與⑨的溶液反應(yīng)的離子方程式
 

(5)寫出①與⑧中的物質(zhì)的溶液反應(yīng)的離子方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在元素周期表中,某稀有氣體元素原子的最外層電子構(gòu)型為4s24p6,與其同周期的 A、B、C、D四種元素,它們的原子最外層電子數(shù)依次為2、2、1、7.其中A、C兩元素原子的次外層電子數(shù)為8,B、D兩元 素原子的次外層電子數(shù)為18,E、D兩元素處于同族,且在該族元素中,E的氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)最高.
(1)B元素在周期表中的位置
 
; D元素基態(tài)原子電子排布式為
 

(2)E的氫化物在同族元素中沸點(diǎn)最高的原因是
 

(3)C原子構(gòu)成的金屬晶體原子堆積方式為:
 
,空間利用率為
 

(4)已知B離子類似Cu2+能與NH3形成配合離子,且兩者配位數(shù)也相同,請類比Cu(OH)2溶于氨水的反應(yīng),寫出B的氫氧化物溶于氨水的反應(yīng)方程式:
 

(5)A元素可與E元素形成離子化合物,它的晶胞如右圖所示,E離子的配位數(shù)為
 
.每個A離子周圍與之最近等距的A離子有
 
個.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下面是有關(guān)廚房中的常見操作或常見現(xiàn)象,其中不屬于氧化還原反應(yīng)的是( 。
A、燒菜用過的鐵鍋,經(jīng)放置常出現(xiàn)紅棕色銹斑
B、用醋酸除去水壺或鍋中的水垢[主要成分CaCO3]
C、用煤氣灶燃燒沼氣[主要成分甲烷(CH4)]為炒菜提供熱量
D、牛奶久置變質(zhì)腐敗

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同步練習(xí)冊答案