已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0的实验数据如下表:
温度 |
不同压强下SO2的转化率(%) |
||||
1×105Pa |
5×105Pa |
1×106Pa |
5×106Pa |
1×107Pa |
|
450℃ |
97.5 |
98.9 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
550℃ |
85.6 |
92.9 |
94.9 |
97.7 |
98.3 |
⑴应选的温度是 。
⑵应采用的压强是 ,理由是 。
⑶在合成的SO3过程中,不需要分离出SO3的原因是 。
在一定条件下,x A (g)+y B (g)z C(g)的反应达到平衡。
⑴已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z间的关系
是_________________________。
⑵已知C是气体,如果反应中x+y=z在增大压强时其平衡发生移动,则一定向
_____ __移动。
⑶已知C是气体,当其他条件不变,增大 A的物质的量时平衡不移动,则A是 态。
⑷加热后C的质量分数减小,则正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
800 |
平衡常数Kc |
9.94 |
9 |
1 |
试回答下列问题
(1)上述正向反应是: ▲ 反应(选填:放热、吸热)。
(2)在800℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有 ▲ (选填A、B、C、D、E)。
|
A |
B |
C |
D |
E |
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
3 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
1 |
(3)已知在一定温度下:C(s)+CO2(g) 2CO(g)平衡常数K;
C(s) + H2O(g) CO(g)+H2(g) 平衡常数K1;
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) 平衡常数K2 ,
则K、K1、K2之间的关系是: ▲ 。
(4)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol/L,在该条件下,CO的最大转化率为: ▲ 。
(5)若在800℃进行,设起始时CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为x;平衡时CO转化率为y,则y随x变化的函数关系式为:y= ▲ 。
(6)在VL密闭容器中通入10molCO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速除去水蒸气(除水蒸气时各物质的物质的量不变),将混合气体燃烧,测得放出的热量为2842kJ(已知CO燃烧热为283kJ/mol,H2燃烧热为286kJ/mol),则T℃平衡常数K= ▲ 。
随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为__________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)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 | D.再充入1mol CO2和3mol H2 |
⑵在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2 CO2=2 CO+O2,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:4OH――4e―=O2↑+2H2O
则阴极反应式为:________________________________。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由:______________________________________________。
(1)为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使含硫化合物进入大气)反应的化学方程式:_________________________________ 。
(2)近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式:NH3+HClOH2O+NH2Cl(一氯氨),NH2Cl较HClO稳定,试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是 。
将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)2H2+O2 2CO+O22CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是___________和___________,或___________和___________。(填它们的分子式)
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)平=a mol,n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平="______" 。(用含a、b的代数式表示)
将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合,发生如下反应:
aA+bBcC(s)+dD,当反应进行一定时间后,测得A减少了n mol,B减少了mol,C增加了n mol,D增加了n mol,此时达到化学平衡。
(1)该化学方程式各物质的化学计量数为a=__________、b=__________、c=__________、d=__________;
(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,该反应中各物质的聚集状态:
A__________、B__________、D__________。
(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质其物质的量又达到相等,则该反应为__________反应(填“放热”或“吸热”)。
抽烟对人体有害。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白(用Hb表示)化合,发生如下反应:CO+Hb·O2O2 + Hb·CO,实验表明,Hb·CO的浓度即使只有Hb·O2的2℅,也足以使人的智力受损。试回答:(1)上述反应的平衡常数表达式为:K=_________________。(2)抽烟后,吸入肺部的空气中测得的CO和O2的浓度分别为10-6mol /L和10-2mol /L。已知37℃时,平衡常数K=220,这时Hb·CO的浓度________(填“大于”、“小于”或“等于”) Hb·O2浓度的0.02倍。
现有可逆反应A(g)+B(g) 3C(g),下图中甲、乙、丙分别表示在不同的条件下,生成物C在反应混和物中的百分含量(C%)和反应时间的关系:
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂时的情况,则___曲线是表示有催化剂时的情况。
(2)若乙图中的a曲线表示200℃和b曲线表示100℃时的情况,则此可逆反应的正反应是_____热反应。
(3)若丙图中两条曲线分别表示不同压强下的情况,则____曲线是表示压强较大的情况。
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
某研究小组分别在体积均为2 L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其发生反应,相关数据如下:
容器 编号 |
温度 /℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡的时间/min |
达平衡时体系能量的变化/kJ |
||
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
||||
① |
650 |
1 |
2 |
0.4 |
0.4 |
5 |
16.4kJ |
② |
650 |
2 |
4 |
|
|
t1 |
Q1 kJ |
③ |
900 |
2 |
4 |
1.6 |
1.6 |
t2 |
Q2 kJ |
(1)计算容器②中反应的平衡常数K= (计算结果保留两位小数)。
(2)容器③中反应达平衡时,CO的转化率为 。
(3)容器①中反应达平衡这段时间,化学反应速率v (H2) = 。
(4)该反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应,理由是 。
(5)下列叙述正确的是 (填字母序号)。
a.平衡时,容器①和容器②中CO2的体积分数相等
b.反应达平衡状态时,Q2 > Q1> 32.8 kJ
c.达到平衡的时间:t2> t1>2.5 min
d.该反应的热化学方程式可表示为:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol
(6)容器②中反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为 。