组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 化学平衡 > 化学平衡状态 > 化学平衡状态的判断方法
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:140 题号:8142110
在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃7008008301 0001 200
K0.60.91.01.72.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=________
(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,理由是__________
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________
A.容器中压强不变                      B.混合气体中c(CO)不变
C.v(H2)=v(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为______℃。
(5)在800 ℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2 mol·L1,c(H2)为1.5 mol·L1,c(CO)为1 mol·L1,c(H2O)为3 mol·L1,则下一时刻,反应向_____(填“正向”或“逆向”)进行。

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【推荐1】二甲醚(CH3OCH3)是一种清洁能源由合成气(CO,H2)制备二甲醚的反应原理如下:
反应Ⅰ:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)H1
反应Ⅱ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g) +H2O(g)H2
回答下列问题:
(1)上述反应符合“原子经济”原则的是____(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)。下图中使曲线a对应反应按曲线b进行的措施是____,该反应自发进行的条件为____(填“低温”或“高温")。

(2)已知H2=-20.0kJ ·mol-1;H2O(l)=H2O (g)H= +44.0 kJ·mol-1,则由合成气(CO、H2)制备1 mol CH3OCH3(g),且生成H2O (l)的热化学方程式为____
(3)模拟该制备原理,起始时在某容器中充入2 mol CO和4 mol H2合成CH3OCH3(g),平衡时混合物中氢气的体积分数与温度、压强的关系如下图所示。

①下列有关说法能够证明恒温恒压时,反应2CO(g) +4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O (g)一定达到平衡状态的是 (填序号)___
a.CO和H2的转化率相等
b.反应体系中混合气体密度保持不变
c. c(H2):c( CH3OCH3)的值保持不变
d.反应体系压强保持不变
②上图中T1____(填“>”、“ <””或“=”,下同)T2;在A、B两点条件下,该反应从开始到平衡时生成二甲醚的平均速率:v (A)_____v(B)。
③A点对应的CH3OCH3(g)的体积分数为_______,B点对应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
2020-07-30更新 | 96次组卷
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【推荐2】某学习小组在实验室用模拟工业合成氨。某温度下,在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入,一段时间后反应达到平衡状态。
(1)已知在该条件下,反应生成,每转移电子放出的热量,则该反应的热化学方程式为_______
(2)一定条件下,能说明该反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.的物质的量不再改变B.反应停止进行
C.的反应速率之比为1∶3∶2D.混合气体总压强不再改变
(3)反应过程中的实验数据如下表所示:
01246
00.240.360.400.40
内用表示的平均反应速率为_______
②平衡时的物质的量浓度为_______
2022-07-13更新 | 152次组卷
【推荐3】当今世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点,因此研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排有重要意义,还可以得到合成气(CO和H2)。已知:
①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H1=+206.2 kJmol-1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) H2=+165.0 kJmol-1
写出该催化重整反应的热化学方程式:_______
(2)在恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2并发生反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g),300℃下,CO2物质的量浓度c(CO2)随时间t变化的曲线如图所示:

此条件下反应前20s的平均反应速率v(H2)=_______(用含a、b的代数式表示)。当混合气体的某项物理量保持不变时,可认为反应达到了平衡状态,该物理量可能是_______(填序号)。
a.压强                b.密度     c.平均摩尔质量                 d.颜色

(3)已知:NH3∙H2O的Kb=1.7×10-5,H2CO3Ka1=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11。工业生产尾气中的CO2捕获技术之一是氨水溶液吸收技术,工艺流程是将烟气冷却至20℃后用氨水吸收过量的CO2。吸收反应的化学方程式为_______,所得溶液显_______(填”酸性"”碱性"或”中性",不考虑二氧化碳的溶解)。
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