問題詳情:
在一固定容積的密閉容器中進行着如下反應:
CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
其平衡常數K和温度t的關係如下:
t℃ | 700 | 800 | 850 | 1000 | 1200 |
K | 2.6 | 1.7 | 1.0 | 0.9 | 0.6 |
(1) K的表達式為: ;
(2) 該反應的正反應為 反應(“吸熱”或“放熱”)
(3) 能判斷該反應是否已經達到化學平衡狀態的是:
A.容器中壓強不變 B.混合氣體中CO濃度不變
C.v(H2)正 = v(H2O)逆 D.c(CO2) = c(CO)
E.容器中氣體密度不變 F.1mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵
(4) 在850℃時,可逆反應:CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g),在該容器內各物質的濃度變化如下:
時間/min | CO2 (mol/L) | H2 (mol/L) | CO (mol/L) | H2 O ( mol/L) |
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 |
3min—4min達到平衡時CO的平衡濃度c3= (c3精確到小數點後面三位數),CO2 (g)的轉化率= 。
【回答】
【知識點】反應熱 化學反應速率 平衡 F1 G5 G2
【*解析】(1)
(2)放熱 (3)B、C、F;
(4)c3 = 0.120mol/L (寫0.12的給1分,即有效數字不對扣1分)
CO2 (g)的轉化率: 60%
解析: ⑵根據表知升温,平衡常數減小,則正向是放熱反應
⑵該反應是氣體體積不變的反應,不能根據容器中壓強不變判斷平衡建立,c(CO2) = c(CO) 只是反應過程中可能出現的情況,不一定是平衡狀態,由於容積固定,根據質量守恆知容器中氣體密度始終不變,即不能表明平衡建立,根據反應知 1mol H—H鍵斷裂的同時有2 mol H-O鍵形成,則當1mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵表明平衡建立,因此選B、C、F。
⑷ CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
起始 0.2 0.3 0 0
平衡 c1=0.2- c3 c2=0.3- c3 c3 c3
變化 c3 c3 c3 c3, c32÷(0.2- c3)(0.3- c3)=K=1,c3= 0.120mol/L,二氧化碳的轉化率=0.120×100%/0.2= 60%
【思路點撥】有關平衡的計算採取三段法。
知識點:化學反應速率 化學平衡
題型:填空題