CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

在一體積為10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2 (g)△H<0.
(1)CO和H2O濃度變化如右圖,則在該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
c(CO2)?c(H2)
c(CO)?c(H2O)
c(CO2)?c(H2)
c(CO)?c(H2O)
.0~4min的平均反應(yīng)速率v(CO)=
0.03
0.03
mol?L-1?min-1.若降低溫度,該反應(yīng)的K值將
增大
增大
,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率將
減小
減小
(填“增大”“減小”或“不變”).
(2)在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng),當(dāng)溫度高于850℃時(shí),容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下表.
時(shí)間(min) CO H2O CO2 H2
0 0.200 0.300 0 0
2 0.138 0.238 0.062 0.062
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3 c3
5 0.116 0.216 0.084
6 0.096 0.266 0.104
①表中3min~4min之間反應(yīng)處于
平衡
平衡
狀態(tài); c1數(shù)值
等于
等于
0.08mol?L-1 (填大于、小于或等于).
②反應(yīng)在4min~5min間,平衡向逆方向移動(dòng),可能的原因是
d
d

a.增加水蒸氣     b.降低溫度   c.使用催化劑     d.增加氫氣濃度
(3)在相同溫度下(850℃),若起始時(shí)c(CO)=1mol?L-1,c(H2O)=2mol?L-1,反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,測(cè)得H2的濃度為0.5mol?L-1,則此時(shí)該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)
(填“是”與“否”),此時(shí)v(正)
v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),你判斷的依據(jù)是
濃度商Qc=
0.5×0.5
0.5×1.5
=
1
3
,小于平衡常數(shù)K
濃度商Qc=
0.5×0.5
0.5×1.5
=
1
3
,小于平衡常數(shù)K

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某項(xiàng)目小組為解決新型燃料電池的氫源,開(kāi)展了柴油自熱重整制氫項(xiàng)目研究.他們將柴油模擬成C10H21,并用3個(gè)獨(dú)立反應(yīng)描述柴油自熱重整制氫反應(yīng)過(guò)程:
(i)2C10H21(g)+20H2O(g)═20CO(g)+41H2(g)△H=+500kJ?moL-1
(ii)2C10H2l(g)+10O2(g)═20CO(g)+21H2(g)△H=-200kJ?moL-1
(iii)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=+50kJ?moL-1
請(qǐng)你參與項(xiàng)目小組的研究,并回答下列問(wèn)題.
(1)熱化學(xué)研究
①若要使該反應(yīng)體系中的(i)和(ii)兩反應(yīng)熱量達(dá)到平衡,反應(yīng)時(shí)加入的柴油、水和氧氣的物質(zhì)的量比為
 

②若起始時(shí),柴油、水和氧氣的物質(zhì)的量比為2:30:5,反應(yīng)產(chǎn)物只有二氧化碳和氫氣,則上述反應(yīng)的總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
 

(2)熱力學(xué)研究
一定溫度下,反應(yīng)(iii)的平衡常數(shù)為1.若在該溫度下,密閉容器中CO、H2O、CO2和H2的起始濃度分別為1mol?L-1、4mol?L-1、3mol?L-1、2mol?L-1,則反應(yīng)開(kāi)始時(shí),此反應(yīng)將向
 
(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng),以達(dá)到平衡狀態(tài).
(3)反應(yīng)條件的實(shí)驗(yàn)研究
①為尋找上述反應(yīng)的催化劑合適溫度,進(jìn)行了如下研究:將同物質(zhì)的量比的柴油、水、氧氣分別等量通人催化劑中,測(cè)得催化劑床層人口溫度與反應(yīng)生成混合氣中氫氣的體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖1.據(jù)此選擇該反應(yīng)較適宜的溫度應(yīng)為
 
,理由是
 

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②實(shí)驗(yàn)中,項(xiàng)目小組得到如圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,圖中氧碳摩爾比是指通人的氧氣中氧元素和柴油中碳元素的物質(zhì)的量比.則此實(shí)驗(yàn)的目的是
 

③為比較圖3和圖4兩種反應(yīng)器的制氫效益,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案(要求簡(jiǎn)單敘述實(shí)驗(yàn)方法和所需測(cè)定的數(shù)據(jù)).答:
 

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在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng):CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如表所示:
T/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
c(CO)c(H2O)
c(CO2)c(H2)
c(CO)c(H2O)
c(CO2)c(H2)
;該反應(yīng)為
吸熱
吸熱
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)下列說(shuō)法中能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
BF
BF
(填序號(hào)).
A.容器中壓強(qiáng)不變
B.混合氣體中c(CO)不變
C.混合氣體的密度不變
D.c(CO)=c(CO2
E.v(H2)=v(H2O)
F.單位時(shí)間內(nèi)生成CO 的分子數(shù)與生成CO2 的分子數(shù)相等
(3)830℃時(shí)在恒容密閉容器中,以表中所示物質(zhì)的物質(zhì)的量(單位為mol)發(fā)生上述反應(yīng):
實(shí)驗(yàn)編號(hào) a(H2 n(CO2 n(CO) n(H2O)
A 2 3 1 5
B 1 1 2 2
C 1.2 1.2 0.8 1.8
其中反應(yīng)開(kāi)始時(shí),向正反應(yīng)方向進(jìn)行的是
A
A
(填實(shí)驗(yàn)編號(hào),下同);反應(yīng)開(kāi)始時(shí),v(正)=v
(逆)的是
C
C

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(2011?海淀區(qū)二模)煤的氣化是高效、清潔地利用煤炭的重要途徑之一.
(1)在25℃、101kPa時(shí),H2與O2化合生成1mol H2O(g)放出241.8kJ的熱量,其熱化學(xué)方程式為
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ/mol

又知:①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
②CO(g)+
1
2
O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ/mol
焦炭與水蒸氣反應(yīng)是將固體煤變?yōu)闅怏w燃料的方法,C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=
+131.3
+131.3
kJ/mol.
(2)CO可以與H2O(g)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,起始時(shí)按照下表進(jìn)行投料,在800℃時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),K=1.0.
起始物質(zhì)的量
n(H2O)/mol 0.10 0.20 0.20
n(CO)/mol 0.10 0.10 0.20
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
c(CO2)×c(H2)
c(CO)×c(H2O)
c(CO2)×c(H2)
c(CO)×c(H2O)

②平衡時(shí),甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是
50%
50%
;
容器中CO的轉(zhuǎn)化率:乙
甲;丙
=
=
甲.(填“>”、“=”或“<”)
③丙容器中,通過(guò)改變溫度,使CO的平衡轉(zhuǎn)化率升高,則溫度
降低
降低
(填“升高”或“降低”).

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在某一容積為5L的密閉容器內(nèi),加入0.2mol CO和0.2mol H2O,在催化劑存在的條件下高溫加熱,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H(g)△H>0,反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如圖所示:
(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),反應(yīng)開(kāi)始至達(dá)到平衡時(shí),CO的化學(xué)反應(yīng)速率為
0.003mol/(L.min)
0.003mol/(L.min)
,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(H2)=
0.03mol/L
0.03mol/L

(2)判斷該反應(yīng)達(dá)平衡的依據(jù)是
①③
①③
(填序號(hào)).
①CO減少的速率和CO2減少的速率相等        
②CO、H2O、CO2、H2等濃度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化   
④該條件下正、逆反應(yīng)速率都為零
(3)如果一開(kāi)始加入0.1mol的CO、0.1mol的H2O、0.1mol的CO2和0.1mol的H2,在相同條件下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(H2O)=
0.01mol/L
0.01mol/L

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一、選擇題(每小題2分,共20分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)

1―5DCADD  6―10DBBBA

二、選擇題(每小題3分,共24分。每小題有1―2個(gè)選項(xiàng)符合題意。若有兩個(gè)選項(xiàng)的,只選一個(gè)且正確的得1分。多選、錯(cuò)選均不得分。)

11.AC  12.BD  13.A  14.B  15.AD  16.C  17.BC  18.D

19.(共6分)

   (1)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(2分)

   (2)AlCl3  Al(OH)3  Na[Al(OH)4]  NaOH或CO2 NaHCO3  Na2CO3  NaOH

   (共4分,每空1分)

20.(共12分。每空2分)

   (1)①負(fù)極  2H++2e-=H2↑(或2H2O+2 e-=H2↑+2OH-

       ②正極  2Cl-=Cl2↑+2e-(或2Cl2e-=Cl2↑)

   (2)變藍(lán)  O2+2H2O+4e-=4OH-

21.(共13分)

   (1)A(g)+2B(g)      C(g)+D(g)  △H=-410kJ?mol-1(3分。狀態(tài)、可逆符號(hào)、△H的數(shù)值、符號(hào)、單位有一處錯(cuò)誤扣1分,本小題不出現(xiàn)負(fù)分。)

   (2)增大  降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向(即正反應(yīng)方向)移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率增大(每空2分,第二空只要表達(dá)出“降低溫度,平衡正向移動(dòng)”的含義即可得分)

   (3)[C][D]/[A][B]2  減小  (每空2分)

   (4)A(2分)

22.(共17分)

   (1)①玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管(3分,對(duì)一個(gè)得1分)

       ②2Cl2+2H2O+C      CO24HCl(2分)

  •  

     

           ③              (2分。防止倒吸裝置1分,試劑名稱(chēng)1分)

           ③儲(chǔ)存Cl2(2分)

           ⑤鹽酸變稀與MnO2不反應(yīng),HCl的揮發(fā)(2分。只要答出上述兩點(diǎn)即得2分)

    23.(共8分。每空2分)

       (1)0.03

       (2)①平衡  >  ②  B

     

     


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