煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問(wèn)題.
已知:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃400500800
平衡常數(shù)K9.9491
試回答下列問(wèn)題
(1)上述正向反應(yīng)是:
 
反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)
(2)若在500℃時(shí)進(jìn)行,設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:
 

(3)在VL密閉容器中通入10molCO和10mol水蒸氣,在T℃達(dá)到平衡,然后急速通過(guò)堿石灰,將所得混合氣體燃燒,測(cè)得放出的熱量為2842kJ(已知:CO燃燒為-283kJ/mol,H2燃燒熱為-286/kJmol),則T℃時(shí)平衡常數(shù)K=
 
考點(diǎn):化學(xué)平衡的計(jì)算,反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)平衡常數(shù)的含義
專(zhuān)題:化學(xué)平衡專(zhuān)題
分析:(1)由表可知,溫度越高,平衡常數(shù)越小,反應(yīng)進(jìn)行程度越小,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng);
(2)到達(dá)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化率最大,令平衡時(shí)CO的濃度變化量為cmol/L,根據(jù)三段式法用c表示出平衡時(shí)各組分個(gè)濃度,再利用平衡常數(shù)列方程,求出c,再利用轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算;
(3)CO、H2的物質(zhì)的量各為10mol,根據(jù)燃燒放出的熱量求出CO、H2各自的物質(zhì)的量,利用三段式法求出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量,代入平衡常數(shù)計(jì)算.
解答: 解:(1)由表可知,溫度越高,平衡常數(shù)越小,反應(yīng)進(jìn)行程度越小,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),
故答案為:放熱;
(2)設(shè)CO的濃度變化量為c,三段式法用c表示出平衡時(shí)各組分個(gè)濃度,
               CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
起始(mol/L):0.02    0.020     0        0
轉(zhuǎn)化(mol/L):c       c         c        c
平衡(mol/L):0.02-c  0.02-c    c        c
代入500℃時(shí)反應(yīng)平衡常數(shù)有k=
c(H2)c(CO2)
c(CO)c(H2O)
=
c2
(0.02-c)2
=9,解得c=0.015,
CO的最大所以轉(zhuǎn)化率為
0.015mol/L
0.02mol/L
×100%=75%,
故答案為:75%;
(3)由方程式CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反應(yīng)則生成1molH2,開(kāi)始通入10molCO,所以平衡時(shí),CO、H2的物質(zhì)的量共為10mol.則平均燃燒熱為
2842KJ
10mol
=284.2kJ/mol,
利用平均值法計(jì)算CO、H2的物質(zhì)的量之比,設(shè)CO、H2物質(zhì)的量為x、y;
x+y=10
283x+286y=2842
計(jì)算得到x=6mol,y=4mol;
利用三段式法求出平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量,
       CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
起始:10mol   10mol       0        0
轉(zhuǎn)化:4mol   4mol       4mol      4mol
平衡:6mol    6mol      4mol      4mol
所以T℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=
c(H2)c(CO2)
c(CO)c(H2O)
=
4×4
6×6
=
4
9

故答案為:
4
9
點(diǎn)評(píng):本題主要考查平衡計(jì)算方法,平衡常數(shù)影響因素分析和計(jì)算應(yīng)用,主要是利用燃燒熱計(jì)算平衡常數(shù)的方法應(yīng)用,難度較大,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( 。
A、鈉和冷水反應(yīng):Na+2H2O═Na++2OH-+H2
B、澄清石灰水跟稀硝酸反應(yīng):Ca(OH)2+2H+═Ca2++2H2O
C、AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-═Al(OH)3
D、鐵粉投入到硫酸銅溶液中:Fe+Cu2+═Fe2++Cu

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在一密閉的1L的容器里裝有4mol SO2和2mol O2,在一定條件下開(kāi)始反應(yīng).2min末測(cè)得容器中有3.6mol SO2,試計(jì)算:
(1)2min末SO3的濃度;
(2)用SO2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某溶液由Na+、Cu2+、Fe3+、AlO2-、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種離子組成.取適量該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①向其中加入過(guò)量的鹽酸,有氣體生成,并得到無(wú)色透明的溶液;
②在①所得的溶液中加入過(guò)量氨水,產(chǎn)生白色沉淀,過(guò)濾;
③在②所得的濾液中加入過(guò)量Ba(OH)2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,過(guò)濾;
④在③所得的濾液中加入過(guò)量稀硝酸,再加入硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀.
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題:
(1)據(jù)①可知溶液中肯定存在的離子是
 

(2)③中反應(yīng)的離子方程式為
 

(3)溶液中肯定不存在的離子是
 

(4)溶液中存在的溶質(zhì)是
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在密閉容器中將NO2加熱到某溫度時(shí),進(jìn)行如下的反應(yīng):2NO2?2NO+O2,反應(yīng)5分鐘后達(dá)平衡,測(cè)得平衡時(shí)各組分的濃度分別為:c(NO2)=0.06mol/L,c(NO)=0.24mol/L.試求:
(1)NO2的轉(zhuǎn)化率為多少?
(2)反應(yīng)前后的壓強(qiáng)比為多少?
(3)在這5分鐘內(nèi),用O2來(lái)表示的平均反應(yīng)速率是多少?

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見(jiàn)元素,其相關(guān)信息如下表:
元素相關(guān)信息
XX最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍
Y常溫常壓下,Y單質(zhì)是淡黃色固體,常在火山口附近沉積
ZZ和Y同周期,Z的非金屬性大于Y
WW的一種核素的質(zhì)量數(shù)為23,中子數(shù)為12
(1)Y位于元素周期表第
 
周期第
 
族,Y和Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性較強(qiáng)的是
 
(寫(xiě)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式).
(2)W可以生成兩種氧化物,分別寫(xiě)出這兩種氧化物的電子式:
 
;
(3)處理含XO、YO2煙道氣污染的一種方法,是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)Y.
已知:
XO(g)+
1
2
O2(g)═XO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
Y(g)+O2(g)═YO2(g)△H=-296.0kJ?mol-1
此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
 
.(X、Y用實(shí)際的元素符號(hào)表示)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

將各2amol的P、Q、R、S在體積為2升的恒容容器中混合,發(fā)生如下反應(yīng):xP+yQ?zR+wS.達(dá)到平衡后,測(cè)得n(P)=amol,n(Q)=3a/2mol,n(R)=7a/2mol,n(S)=3amol,已知四種物質(zhì)中只有R是固體.
(1)若該反應(yīng)中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)x=2,則z=
 
,w=
 

(2)達(dá)到平衡時(shí),P的轉(zhuǎn)化率是
 

(3)如果只改變壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率變化,但化學(xué)平衡不移動(dòng),則該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)分別是:Q
 
,S
 

(4)如果其它條件不變,將容器體積壓縮為原來(lái)的一半,再達(dá)平衡后,c(P)=0.8a,則Q是否為氣體
 

(5)如果只升高溫度,反應(yīng)一段時(shí)間后,各物質(zhì)的物質(zhì)的量均變?yōu)?amol,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為
 
熱反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

Ⅰ.根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí),把下列化學(xué)方程式改寫(xiě)成離子方程式.
①澄清石灰水中加入少量二氧化碳,溶液變渾濁; Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O離子方程式:
 

②向氯化鎂溶液中滴入氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生白色的沉淀;MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl離子方程式:
 

③向鹽酸溶液中加鐵; Fe+2HCl═FeCl2+H2↑離子方程式:
 

Ⅱ.已知:Fe2O3+3CO
 高溫 
.
 
2Fe+3CO2
④用雙線橋表示出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
 

⑤指出該反應(yīng)中,氧化劑是
 
,還原劑是
 

⑥在該反應(yīng)中,若有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,可生成CO2的體積為
 
L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

NA代表阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說(shuō)法正確的是( 。
A、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L氯仿中含有C-Cl鍵的鍵數(shù)為1.5NA
B、常溫下,42g丁烯和環(huán)丙烷的混合氣體中含有σ鍵的數(shù)目為3NA
C、常溫下,1mol SiC中含有Si-C鍵的數(shù)目為4NA
D、常溫常壓下,17g甲基(-14CH3)所含的中子數(shù)為9NA

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