【題目】CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應(yīng)的有效途徑。

已知反應(yīng)Fes+CO2gFeOs+COg)的平衡常數(shù)為K1;

反應(yīng)Fes+H2OgFeOs+H2g)的平衡常數(shù)為K2。

在不同溫度時K1、K2的值如下表:

溫度(絕對溫度)

K1

K2

973

1.47

2.38

1173

2.15

1.67

1)推導(dǎo)反應(yīng)CO2g+H2gCOg+H2Og)的平衡常數(shù)KK1、K2的關(guān)系式:_____________________。

2)通過K值的計算,(1)中的反應(yīng)是_________反應(yīng)(填吸熱放熱)。

3)在一體積為10L的密閉容器中,加入一定量的CO2H2Og),在1173開時發(fā)生反應(yīng)并記錄前5min的濃度,第6min時改變了反應(yīng)的條件。各物質(zhì)的濃度變化如下表:

時間/min

CO2

H2O

CO

H2

0

0.2000

0.3000

0

0

2

0.1740

0.2740

0.0260

0.0260

3

c1

c2

c3

c3

4

c1

c2

c3

5

0.0727

0.1727

0.1273

0.1273

6

0.0350

0.1350

0.1650

①前2min,用CO表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率是:_______________________。

②在3~4min之間,反應(yīng)處于___________狀態(tài)(填平衡非平衡)。

③第6min時,平衡向_________方向移動,可能的原因是______________________。

【答案】K= 吸熱 vCO=0.0130mol·L-1·nin-1 平衡 右或正反應(yīng) 升高溫度或降低了H2濃度

【解析】

(1) 利用蓋斯定律計算平衡常數(shù)KK1K2之間的關(guān)系式;

(2)根據(jù)溫度升高平衡常數(shù)的變化判斷,由表中數(shù)據(jù)知升溫平衡常數(shù)變大,說明平衡正向移動;

(3) ①根據(jù)v=計算;

②根據(jù)可逆反應(yīng)特征:可逆反應(yīng)到達(dá)平衡時,各組分的濃度保持不變;

6min時,CO2濃度降低、H2O的濃度減小、CO的濃度增大,平衡正向移動,可能是改變溫度或移走水蒸氣。

1CO2g+H2gCOg+H2Og)平衡常數(shù)K的表達(dá)式K= ;

Fes+CO2gFeOs+COg)的平衡常數(shù)為K1=

Fes+H2OgFeOs+H2g)的平衡常數(shù)為K2=,由平衡常數(shù)分析計算可知,KK1、K2二者的關(guān)系為K=;

2973時,K===0.68;1173時,K===1.43;故升高溫度,K值增大,平衡正向移動,(1)中的反應(yīng)是吸熱反應(yīng);

(3)①前2min,CO表示的該化學(xué)反應(yīng)的速率c(CO)==0.013mol/(Lmin);

②由表中數(shù)據(jù)可知,3min、 4min時, 反應(yīng)混合物對應(yīng)物質(zhì)的濃度不變,處于與平衡狀態(tài);

③表6min時, CO2濃度降低、H2O的濃度減小、CO的濃度增大,說明平衡向正反應(yīng)移動,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),可能是升高溫度,由于氫氣物質(zhì)的量未知,也可能是降低氫氣濃度。

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:

【題目】下列反應(yīng)過程中,同時有離子鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵斷裂和形成的反應(yīng)是(

A.NH4ClNH3↑ +HCl↑

B.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

C.2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O

D.CaC2+2H2O=Ca(OH)2 +C2H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】雙氧水是常見的氧化劑、消毒劑,一種制取雙氧水的流程如下:

1電解后生成(NH4)2S2O8,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

2反應(yīng)中部分物質(zhì)的濃度變化如圖所示,該反應(yīng)的離子方程式為______。

(3)雙氧水中H2O2的含量可以用酸性KMnO4溶液來測定,測定時MnO被還原成Mn2,測定反應(yīng)的離子方程式為______。

(4)pH6時,(NH4)2S2O8溶液與足量MnSO4反應(yīng)有MnO2沉淀生成,過濾后所得濾液中含硫微粒均為SO42-,該反應(yīng)的離子方程式為______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】4-溴環(huán)己烯主要用于有機(jī)合成,它可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化,下列敘述錯誤的是(

A. 反應(yīng)①為氧化反應(yīng),產(chǎn)物含有溴原子和羧基兩種官能團(tuán)

B. 反應(yīng)②為取代反應(yīng),產(chǎn)物含有羥基和碳碳雙鍵兩種官能團(tuán)

C. 反應(yīng)③為消去反應(yīng),產(chǎn)物含碳碳雙鍵和溴原子兩種官能團(tuán)

D. 反應(yīng)④為加成反應(yīng),產(chǎn)物只含溴原子一種官能團(tuán)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是某原電池的裝置圖。其電池的總反應(yīng)是:2Ag(aq) + Cu(s) Cu2(aq) + 2Ag(s)。請回答以下問題:

1R的名稱是__________R中的陽離子移向________(填“A”“B”)中的溶液。

2)電極Y的材料是______________,B中的電解質(zhì)溶液是________________

3X為原電池的______(填負(fù))極,其電極反應(yīng)式是____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】水星大氣中含有一種被稱為硫化羰(化學(xué)式為COS)的物質(zhì)。已知硫化羰與CO2的結(jié)構(gòu)相似,但能在O2中完全燃燒,下列有關(guān)硫化羰的說法正確的是

A. OCS的電子式為

B. OCS分子中三個原子位于同一直線上

C. OCS的沸點比CO2的低

D. OCS分子中含有1σ鍵和1π

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì),氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。

1)根據(jù)如圖提供的信息,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式____________________________,下圖的曲線中________(填“a” “b”)表示加入鐵觸媒(催化劑)的能量變化曲線。

2)在恒容容器中,下列描述中能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是_____________

A3υ(H2)2υ(NH3)

B.單位時間內(nèi)生成n molN2的同時生成2n molNH3

C.容器內(nèi)氣體的密度不隨時間的變化而變化

D.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間的變化而變化

3500℃50MPa時,在容積為1 L的容器中加入1 mol N23 mol H2,反應(yīng)達(dá)平衡后測得平衡常數(shù)為K,此時N2的轉(zhuǎn)化率為a。則Ka的關(guān)系是K_______________。

4)為了尋找合成NH3的適宜條件,某同學(xué)設(shè)計了三組實驗(如下表),請在下表空格處填入相應(yīng)的實驗條件及數(shù)據(jù)。

實驗編號

T(℃)

n (N2)/n(H2)

P(MPa)

450

1

______

10

480

______

10

51998年希臘亞里斯多德大學(xué)的兩位科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+),實現(xiàn)了高溫常壓下高轉(zhuǎn)化率的電解合成氨。其實驗裝置如圖。陰極的電極反應(yīng)式為________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氮和硫的化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中具有重要應(yīng)用。請回答下列問題:

1)航天領(lǐng)域中常用N2H4作為火箭發(fā)射的助燃劑。N2H4與氨氣相似,是一種堿性氣體,易溶于水,生成弱堿N2H4·H2O。用電離方程式表示N2H4·H2O顯堿性的原因是:________

2)一種煤炭脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形成固定下來,但產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) H=+210.5kJ· mol1

CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+ 4CO2(g) H=189.2 kJ· mol1

反應(yīng)CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) H=____kJ· mol1

3)在恒溫條件下,1 mol NO2和足量C發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),測得平衡時NO2CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:

A、B兩點的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A) ____Kc(B)(“<”“>”“=”)

AB、C三點中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是____(“A”“B”“C”)點。

4)已知:亞硝酸(HNO2)性質(zhì)和硝酸類似,但它是一種弱酸。常溫下亞硝酸的電離平衡常數(shù)Ka=5.1×104;H2CO3Ka1=4.2×107,Ka2=5.61×1011。在常溫下向含有2mol碳酸鈉的溶液中加入1molHNO2后,則溶液中CO32、HCO3NO2的離子濃度由大到小的順序是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室用綠礬(FeSO4·7H2O)為原料制備補(bǔ)血劑甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe],有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下:

甘氨酸(H2NCH2COOH)

檸檬酸

甘氨酸亞鐵

易溶于水,微溶于乙醇,兩性化合物

易溶于水和乙醇,有酸性和還原性

易溶于水,難溶于乙醇

實驗過程:

I.配制含0.10molFeSO4的綠礬溶液。

II.制備FeCO3:向配制好的綠礬溶液中,緩慢加入200mL1.1mol/LNH4HCO3溶液,邊加邊攪拌,反應(yīng)結(jié)束后過濾并洗滌沉淀。

III.制備(H2NCH2COO)2Fe:實驗裝置如下圖(夾持和加熱儀器已省略),將實驗II得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中反應(yīng)產(chǎn)生的氣體將C中空氣排凈,接著滴入檸檬酸溶液并加熱。反應(yīng)結(jié)束后過濾,濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到產(chǎn)品。

回答下列問題:

(1)實驗I中:實驗室配制綠礬溶液時,為防止FeSO4被氧化變質(zhì),應(yīng)加入的試劑為____(寫化學(xué)式)。

(2)實驗II中:生成沉淀的離子方程式為________________。

(3)實驗III中:

①檢查裝置A的氣密性的方法是_________。

②裝置A中所盛放的藥品是_______ (填序號)。

a.Na2CO3和稀H2SO4 b.CaCO3和稀H2SO4 c.CaCO3和稀鹽酸

③確認(rèn)c中空氣排盡的實驗現(xiàn)象是______________。

④加入檸檬酸溶液一方面可調(diào)節(jié)溶液的pH促進(jìn)FeCO3溶解,另一個作用是_______。

⑤洗滌實驗III中得到的沉淀,所選用的最佳洗滌試劑是___(填序號)。

a.熱水 b.乙醇溶液 c.檸檬酸溶液

⑥若產(chǎn)品的質(zhì)量為17.34g,則產(chǎn)率為_____。

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同步練習(xí)冊答案