(2007•揭阳一模)在一定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO+H2O(g)⇌CO 2+H2.其化学平衡

(2007•揭阳一模)在一定容积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO+H2O(g)⇌CO 2+H2.其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T(℃) 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)该反应的逆反应为______(填吸或放)热反应.
(2)判断该反应到达平衡的依据是______(填字母代号)
A、容器内压强不变B、混合气体中c(CO)不变
C、v (H2)=v(H2O)D、c(CO)═c(CO2
E、K值不变F、c(CO)/c(H2O)不变
(3)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在T1℃时发生反应.
①CO和H2O的浓度变化如图所示,则在0~4min时正反应的平均反应速率为v(CO)=______.

②此反应的温度______(填大于、小于或等于)830℃.
③图中6min~7min之间浓度发生变化的原因可能是:______.
A、只充入水蒸气B、只降低温度 C、只使用催化剂D、只充入惰性气体 E、增大压强F、只充入CO2
(4)830℃时,起始浓度c(CO)=a mol/L,c(H2O)=b mol/L,平衡时c(H2)=c mol/L.
则:①a、b、c 之间的关系是______.②当a=b时,a=______c.
jinyuenihao 1年前 已收到1个回答 举报

雅儿的 幼苗

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解题思路:(1)分析图表平衡常数随温度变化,结合化学平衡移动原理分析判断反应的能量变化;
(2)化学反应达到平衡的标志实质是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变分析个选项减小判断;
(3)①依据化学反应速率概念是单位时间内物质浓度的变化计算得到;
②反应的温度利用计算平衡常数进行分析判断.依据化学平衡三段式列式得到平衡浓度,结合平衡常数计算;
③图中6min~7min之间浓度发生变化水蒸气和一氧化碳浓度增大,说明平衡逆向进行,依据平衡移动原理分析选项;
(4)①依据化学平衡三段式列式,计算平衡浓度结合平衡常数计算得到;
②a=b代入关系式进行计算.

(1)图表数据分析,随温度升高,平衡常数增大,正反应为吸热反应,逆反应为放热反应,故答案为:放;
(2)CO+H2O(g)⇌CO 2+H2,反应是气体体积不变的吸热反应;
A、密闭容器中质量守恒,气体体积不变,物质的量不变,则反应过程中和达到平衡状态压强不变,容器内压强不变能说明反应达到平衡,故A错误;
B、混合气体中c(CO)不变说明反应达到平衡,故B正确;
C、反应速率之比等于化学方程式中的系数之比,表示的是正反应速率之比,v (H2)=v(H2O),说明水的正反应速率等于逆反应速率,说明反应达到平衡,故C正确;
D、反应和起始量和转化率有关,c(CO)═c(CO2),浓度相同不能说明反应达到平衡,故D错误;
E、平衡常数随温度变化,不随浓度压强变化,K值不变,可以可以发生平衡移动,不能说明反应达到平衡,故E错误;
F、c(CO)/c(H2O)不变和起始量,消耗量有关,反应过程中也可以不变,不能说明反应达到平衡,故F错误;
故答案为:B、C;
(3)①图象分析可知0-4min内,CO消耗浓度=0.20mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L,反应速率=[0.12mol/L/4min]=0.03mol/L•min,故答案为:0.03 mol/L•min;
②CO+H2O(g)⇌CO2+H2
起始量(mol/L) 0.20 0.30 0 0
变化量(mol/L) 0.12 0.12 0.12 0.12
平衡量(mol/L) 0.08 0.18 0.12 0.12
平衡常数K=[0.12×0.12/0.08×0.18]=1,依据图表可知平衡常数K=1为830℃,
故答案为:等于;
③图中6min~7min之间浓度发生变化是水蒸气和一氧化碳浓度增;
A、只充入水蒸气,一氧化碳浓度会减小,故A不符合;
B、反应是吸热反应,降温平衡逆向进行;水蒸气和二氧化碳浓度增大,故B符合;
C、只使用催化剂不改变化学平衡,物质浓度不变,故C不符合;
D、只充入惰性气体,恒温恒容容器,总压增大,分压不变,平衡不动,物质浓度不变,故D不符合;
E、反应是气体体积不变的反应,增大压强平衡不变,浓度不变,故F不符合;
F、平衡体系中只充入二氧化碳气体,平衡逆向进行,水蒸气和一氧化碳浓度增大,故F符合;
故答案为:BF;
(4)830℃时,起始浓度c(CO)=a mol/L,c(H2O)=b mol/L,平衡时c(H2)=c mol/L.
CO+H2O(g)⇌CO 2+H2
起始量(mol/L) a b 0 0
变化量(mol/L) c c c c
平衡量(mol/L) a-cb-c c c
①依据平衡浓度和平衡常数计算得到
c2
(a−c)×(b−c)=1,得到c2=(a-c)(b-c),
故答案为:c2=(a-c)(b-c);
②当a=b,代入c2=(a-c)(b-c),
得到a=2c,
故答案为:2.

点评:
本题考点: 化学平衡状态的判断;物质的量或浓度随时间的变化曲线.

考点点评: 本题考查了化学平衡的计算应用,平衡标志、影响平衡因素的分析判断,平衡常数计算和分析理解是解题关键,题目难度中等.

1年前

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