【題目】T℃時,發(fā)生反應Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g),該反應的平衡常數(shù)K= 64,在1L恒容密閉容器甲和乙中,甲中加有四種物質(zhì)各1 mol,乙中加有Fe2O3 、Fe、CO21 mol, CO 2 mol。達平衡后,兩容器中不相等的是( )

A. CO表示的反應速率 B. 平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量

C. CO的轉(zhuǎn)化率 D. CO2的體積分數(shù)

【答案】C

【解析】

可逆反應Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)的平衡常數(shù)K==64,整理可得==4,即達到平衡時二氧化碳和CO的濃度之比相等,則混合氣體中二氧化碳的體積分數(shù)、混合氣體的平均分子質(zhì)量一定相等;
按照題中所給的條件(沒提各用多少時間達到平衡), 無法判斷速率大小;設達到平衡時甲、乙消耗的CO分別為xmol、ymol,利用平衡常數(shù)計算出x、y,然后計算出CO的轉(zhuǎn)化率。

可逆反應Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)的平衡常數(shù)K==64,整理可得==4,即達到平衡時二氧化碳和CO的濃度之比相等,則混合氣體中二氧化碳的體積分數(shù)、混合氣體的平均分子質(zhì)量一定相等,B、D不符合題意;
按照題中所給的條件(沒提各用多少時間達到平衡), 無法判斷速率大小,A不符合題意;
設達到平衡時甲消耗CO的物質(zhì)的量為x,乙中消耗CO的物質(zhì)的量為y,
Fe2O3 (s)+3CO(g) 2Fe(s) +3CO2 (g)
起始量(mol) 1(2) 1
變化量(mol) x(y) x(y)
平衡量(mol) 1-x (2-y) 1+x (1+y)
反應前后氣體體積不變,可以用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù),

甲中根據(jù)平衡常數(shù)可得==4,計算得出x=0.6mol,

則甲中CO的轉(zhuǎn)化率為100%=60%;
乙中根據(jù)平衡常數(shù)可得==4,計算得出:y=1.4mol,

則乙中CO的轉(zhuǎn)化率為100%=70%;
所以甲中CO的轉(zhuǎn)化率小于乙,所以C選項符合題意
故選C。

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回答下列問題:

(1)該反應在________下能自發(fā)進行(選填“較高溫度”“較低溫度”)。

(2)某課外興趣小組在實驗室對該反應進行研究,部分數(shù)據(jù)如下表。

實驗

反應條件

起始物質(zhì)的量

平衡后性質(zhì)

催化劑

溫度(K)

容積(L)

SO2

O2

SO3

SO2體積分數(shù)

吸收或放出熱量(KJ)

SO2SO3轉(zhuǎn)化率

V2O5

770

10

0.2

0.1

0

a1

Q1

α1

V2O5

770

10

0

0

0.2

a2

Q2

α2

V2O5

絕熱

10

0

0

0.2

a3

Q3

α3

比較下列數(shù)值大。ㄟx填“>”“=”“<”“無法確定”)。

a1________a2

Q1+Q2________19.6

α13 ______ 1

(3) 某同學通過實驗繪出如下圖像。

t1、t2、t3達到化學平衡狀態(tài)的是____________

(4)α1=0.9,計算770K時,正反應的平衡常數(shù)為___________。

(5)工業(yè)上將SO2轉(zhuǎn)化為SO3時。為了提高反應速率,并有利于SO3的吸收,需要對原料混合氣體預熱,同時對SO3氣體降溫。通常采用如圖所示的熱交換器(中間為空心管道)。下列說法正確的是____________

a.使用熱交換器可以充分利用能源

b.A、B、C三處氣體的組成相同

c.A、B、C、D四處的氣體中均含有SO2

d.預熱原料混合氣主要是為了提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率

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A. (N H4)2C2O4溶液中,c(NH)=2c(C2O)

B. 等物質(zhì)的量濃度的氨水和H2C2O4溶液等體積混合,所得溶液呈堿性

C. pH=11的氨水和pH=3H2C2O4溶液等體積混合,所得溶液呈酸性

D. H2C2O4溶液中和氨水至中性時,溶液中。c(NH)=2c(C2O)+c(HC2O)

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C. C是構成有機物的基本元素之一,可以在類囊體上通過光合作用形成有機物

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恒溫恒容的密閉容器中,充入一定量的反應物發(fā)生上述反應,能充分說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是

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C. 斷開4 mol H-Cl鍵的同時生成4 mol H-O鍵 D. n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2

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