高炉炼铁过程中发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:请回答下列问题:
温度/℃ |
1000 |
1150 |
1300 |
平衡常数 |
4.0 |
3.7 |
3.5 |
(1)该反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0 ( 填“>”.“<”或“=” );
(2)在体积为10 L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡。该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)= ,CO的平衡转化率为 。
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,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 减小容器的容积 F 加入合适的催化剂
分一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)反应开始到平衡,用Z表示的反应速率为 mol·L-1·s-1,Y的转化率 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示:
则下列说法符合该图像的是________________。
A.t1时刻,增大了X的浓度 |
B.t1时刻,升高了体系温度 |
C.t1时刻,缩小了容器体积 |
D.t1时刻,使用了催化剂 |
工业上可以利用废气中的CO2为原料制取甲醇,其反应方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O。请回答下列问题:
(1)已知常温常压下下列反应的能量变化如下图所示:
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式__ ,该反应的△S____________0(填“>”或“<”或“=”),在_______________情况下有利于该反应自发进行。
(2)如果上述反应方程式的平衡常数K值变大,则该反应__ (选填编号)。
A.一定向正反应方向移动 |
B.在平衡移动时正反应速率先增大后减小 |
C.一定向逆反应方向移动 |
D.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 |
(3)若反应的容器容积为2.0L,反应时间4.0 min,容器内氢气的质量减少了4.8g,在这段时间内CO2的平均反应速率为 。
合成氨是人类研究的重要课题,目前工业合成氨的原理为:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-93.0kJ/mol
某温度下,在2 L密闭容器中发生上述反应,测得数据如下
时间/h 物质的量/mol |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
N2 |
2.0 |
1.83 |
1.7 |
1.6 |
1.6 |
H2 |
6.0 |
5.49 |
5.1 |
4.8 |
4.8 |
NH3 |
0 |
0.34 |
0.6 |
0.8 |
0.8 |
①0~2 h内,v(N2)= 。
②平衡时,H2的转化率为_________________
③若保持温度和体积不变,起始投入的N2、H2、NH3的物质的量分别为a mol、b mol、c mol,达到平衡后,NH3比的浓度与上表中相同的为 (填选项字母)。
A.a=l、b=3.c=0 B.a=4、b=12、c=0
C.a=0、b=0.c=4 D.a=l、b=3、c=2
二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放。在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),△H=-a kJ·mol-1(a>0), 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是__________(填编号)
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O
D.该体系中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变
②计算该温度下此反应的平衡常数K=_________。(保留两位有效数字)。若改变条件 (填选项),可使K=1。
A.增大压强
B.增大反应物浓度
C.降低温度
D.升高温度
E.加入催化剂
分工业上合成氨是在一定条件下进行如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H=﹣92.44kJ/mol;回答下列问题:
①写出该反应的化学平衡常数表达式:K= .随着温度的升高,K值 。(填增大、减小、不变).
②平衡常数K值越大,表明 (填序号).
A.N2的转化率越高 | B.NH3的产率越大 |
C.原料中N2的含量越高 | D.化学反应速率越快 |