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填空题 (12分)在体积不变的2L密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t℃
| 500
| 600
| 800
| 900
| 1000
|
K
| 0.5
| 0.6
| 1.0
| 1.3
| 1.5
|
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
(2)该反应正反应为_____反应(选填“吸热”“放热”)。
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:
3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________。
(4)若800 ℃时,向容器中 充入2 mol CO2、2 mol H2,反应进行到5min内,容器内CO的体积分数为20%,则用CO2表示的平均反应速率为 ,达到平衡后,CO2的转化率为 。
(5)800 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
填空题 (12分)在体积不变的2L密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t℃
| 500
| 600
| 800
| 900
| 1000
|
K
| 0.5
| 0.6
| 1.0
| 1.3
| 1.5
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回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
(2)该反应正反应为_____反应(选填“吸热”“放热”)。
(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:
3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为________。
(4)若800 ℃时,向容器中充入2 mol CO2、2 mol H2,反应进行到5min内,容器内CO的体积分数为20%,则用CO2表示的平均反应速率为 ,达到平衡后,CO2的转化率为 。
(5)800 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
本题答案:
(1)
;
(2)温度升高,平衡常数增大,说明温度升高,平衡正向移动,所以该反应是吸热反应;
(3)平衡时,根据3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),可知K=
=3/5=0.6,
所以该温度是600 ℃;
(4)因为该反应是气体物质的量不变的可逆反应,则平衡时气体的总物质的量是2+2=4mol,所以CO的物质的量是4mol×20%=0.8mol,则消耗二氧化碳的物质的量也是0.8mol,所以二氧化碳的反应速率是0.8mol/2L/5min=0.08 mol·(L·min)-1;800 ℃时,该反应的平衡常数是1,设平衡时,二氧化碳的物质的量减少xmol,则
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
开始(mol) 160; 2 2
转化(mol) x x x x
平衡(mol) 2-x 2-x x x
根据题意,则(x×x)/[(2-x)×(2-x)] =1,解得x=1,所以平衡时二氧化碳的转化率是1mol/2mol×100%=50%;
(5)800 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积,压强减小,而压强的改变对该反应无影响,因为该反应是气体物质的量不变的可能反应,所以平衡不移动。
考点:考查平衡常数的表达与应用,反应速率的计算,平衡移动的判断
本题所属考点:【化学平衡】
本题难易程度:【困难】
A quiet conscience sleeps in thunder. 心里坦然,打雷也照样入睡。