【題目】在一固定體積為1L的密閉容器中,充入2 mol CO2和1 mol H2發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)與溫度(T)的關(guān)系如下表:

回答下列問題:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=__________________________________。

(2)該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)______________

(3)若反應(yīng)在830 ℃下達(dá)到平衡,則CO2氣體的濃度是_________;CO2的轉(zhuǎn)化率為________。平衡后再向容器中通入2molCO2再次達(dá)到的平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率_______(填變大,變小或不變)

(4)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________________________。

A.容器內(nèi)壓強不變 B.混合氣體中c(CO)不變 C.v(H2)=v(H2O) D.c(CO2)=c(CO)

【答案】c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)] 吸熱反應(yīng) 1.33mol/L 33.3% 變小 BC

【解析】

(1)由CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)可知,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)];答案:c(CO)c(H2O)/[c(CO2)c(H2)];

(2)由表中數(shù)據(jù)可以知道,平衡常數(shù)隨溫度上高而增大,說明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng);答案:吸熱

(3)根據(jù)已知初始加入CO2的濃度為2 mol/L,氫氣的濃度為1 mol/L

由 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

初始濃度(mol/L) 2 1 0 0

變化濃度(mol/L) x x x x

平衡濃度(mol/L) 2-x 1-x x x

所以830 ℃ K=x2/[(2-x)(1-x)]=1,解得x=2/3,則達(dá)到平衡時CO2氣體的濃度是1.33mol/L;CO2的轉(zhuǎn)化率為(2/3)÷2=33.3%。平衡后再向容器中通入2molCO2再次達(dá)到的平衡時,CO2的轉(zhuǎn)化率變;答案:1.33mol/L;33.3%;變小;

(4)A.反應(yīng)前后氣體體積不變,容器內(nèi)壓強始終不變,故A錯誤;
B.混合氣體中c(CO)不變,說明到了達(dá)平衡,所以B選項是正確的;
C.v(H2)=v(H2O)氫氣的消耗速率與水的消耗速率相等,說明正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),所以C選項是正確的;
D.CO2與CO濃度相等,不能說明其保持不變,無法判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),故D錯誤;

所以BC選項是正確的。

練習(xí)冊系列答案
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(1)飛機的外殼采用第三代鋁鋰合金材料,我國已基本掌握了航空鋁鋰合金的熔煉技術(shù)。鋁原子的外圍電子排布式為_________________,電負(fù)性大小:鋰_____(填“大于”或“小于”)鋁,寫出氫化鋰與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________________

(2)現(xiàn)代飛機為了減輕質(zhì)量而不減輕外殼承壓能力,通常采用復(fù)合材料,其成分之一為環(huán)氧樹脂,常見的E51型環(huán)氧樹脂中部分結(jié)構(gòu)如下圖所示:

其中碳原子的雜化方式為__________________

(3)C919使用的鈦材比例為9.3%。鈦元素在周期表中位于_____區(qū),鈦的最高正化合價為______。

(4)C919制造過程中采用碳化鎢做發(fā)動機的材料。右圖為碳化鎢晶體的一部分結(jié)構(gòu),碳原子嵌入金屬鎢的晶格的間隙,并不破壞原有金屬的晶格,形成填隙化合物。在此結(jié)構(gòu)中,鎢原子二維堆積方式為________,1個鎢原子周圍距離鎢原子最近的碳原子有_____個 ,下列金屬原子的堆積方式與碳化鎢晶胞中碳原子和鎢原子所處位置類似的是_________。

A. Cu Ag Au B. Zn Ti Mg C. Na K Fe D. Po

(5)假設(shè)該部分晶體的體積為Vcm3,密度為d g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA個/mol,則碳化鎢的摩爾質(zhì)量M用上述數(shù)據(jù)可以表示為_______

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ASO2,BO2,CH2SO4,則負(fù)極的電極反應(yīng)式為:___________________________。

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電池總反應(yīng)為____________________________________________。

以此電源電解足量的硝酸銀溶液,若陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為21.6g,電解后溶液體積為2L,溶液的pH約為___________。

3某研究小組利用下列裝置用N2O4生產(chǎn)新型硝化劑N2O5。

現(xiàn)以H2O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖所示,其中YCO2。在該電極上同時還引入CO2的目的是__________________________。

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