高炉炼铁过程中发生的主要反应为:Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数列于表中:
温度/℃ |
1000 |
1150 |
1300 |
平衡常数 |
64.0 |
50.653 |
42.875 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=____ _____。
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe2O3、CO各1.0 mol,反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)= ;平衡时,c(CO)= 。
(3)欲提高(2)中CO的反应速率,可采取的措施是_____________。
A.减少Fe的量
B.增加Fe2O3的量
C.移出部分CO2
D.提高反应温度
E.减小容器的体积
F.加入合适的催化剂
(4)在1L的密闭容器中,1300℃条件,下列达平衡状态的是 。
n(Fe2O3) |
0.350 |
0.027 |
0.080 |
0.080 |
n(CO) |
0.010 |
0.010 |
0.010 |
0.050 |
n(Fe) |
0.100 |
0.064 |
0.080 |
0.080 |
n(CO2) |
0.035 |
0.088 |
0.040 |
0.050 |
(5)铁是国家的工业基础,下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀 ________。
(每空2分共10分)
I.在1L容器中通入CO2、H2各2mol,在一定条件下发生反应:CO2 + H2CO + H2O,
回答下列问题:
(1)在830℃条件下,反应达到平衡时CO2的转化率为50%。若把体系温度降至800℃求得平衡常数K1=0.81,可以推知该反应的正反应为__________反应(填“吸热”、“放热”)。
(2)800℃时,某时刻测得体系中各物质的量如下:n(CO2)=1.2mol,n(H2)=1.5mol,n(CO)=0.9mol,n(H2O)=0.9mol,则此时该反应进行.(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。
II.向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生化学反应X(g)+2Y(s) 2Z(g);△H<0。右图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。
(1)0~10min 容器内气体的压强逐渐 ___________。(填“变大”、“变小”或“无法确定”)
(2)推测在第7min时曲线变化的原因可能是 ___第13min时曲线变化的原因可能是 __(填序号)
①增加Z的量 ②增加X的量 ③升温 ④降温 ⑤使用催化剂
、煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
830 |
1000 |
平衡常数K |
10 |
9 |
1 |
0.6 |
试回答下列问题
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=。
(2)上述正向反应是:反应(选填:放热、吸热)。
(3)某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,原化学平衡向
反应方向移动(填“正”或“逆”),
正反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”),
容器内混合气体的压强(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)在830℃发生上述反应,以下表中的物质的量投入恒容反应器,其中向正反应方向移动的有(选填A、B、C、D)。
A |
B |
C |
D |
|
n(CO2) |
3 |
1 |
0 |
1 |
n(H2) |
2 |
1 |
0 |
1 |
n(CO) |
1 |
2 |
3 |
0.5 |
n(H2O) |
5 |
2 |
3 |
2 |
已知某可逆反应mA(g)+nB(g) qC(g)在密闭容器中进行。如图所示反应在不同时间t,温度T和压强P与反应物B的体积分数的关系曲线。根据图象填空
①化学计量数的关系:m+n______q;(填“>”.“<”或“=”)
②该反应的正反应为___________反应。(填“吸热”或“放热”)
某温度下,在2L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如下图。反应在t1min时到达平衡,依图所示:
⑴该反应的化学方程式是__________________________。
⑵反应起始至t1min,Y的平均反应速率是___________。
⑶ X的物质的转化率是________。
某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol/L,c(OH-)=10y mol/L。x与y的关系如图所示:
(1)该温度下水的离子积为 。
(2)该温度下0.01 mol/L NaOH溶液的pH为 。