Question

Ⅰ.在一體積為10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在850℃時發(fā)生如下反應：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，CO和H2O濃度變化如圖所示：

(1)0～4 min的平均反應速率v(CO)＝________mol/(L·min)，反應在第5 min時的平衡常數(shù)K＝________。

 

t℃時物質濃度(mol/L)的變化

時間(min)	CO	H2O	CO2	H2
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
5	0. 116	0. 216	0. 084
6	0. 096	0. 266	0. 104

 

(2)t℃(高于850℃)時，在相同容器中發(fā)生上述反應，容器內各物質的濃度變化如表所示：

①表中3～4 min之間反應處于________狀態(tài)；c1數(shù)值________(填“>”“＝”或“<”)0.08 mol/L。

②反應在4～5 min間，平衡向逆反應方向移動，可能的原因是________(填標號，下同)，表中5～6 min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是________。

A．增加水蒸氣B．降低溫度C．使用催化劑D．增加氫氣濃度

Ⅱ.在熱的稀硫酸中溶解了11.4 g硫酸亞鐵固體，當加入50 mL 0.5 mol/L的KNO3溶液后，使其中的Fe2＋全部轉化成Fe3＋、KNO3也完全反應并放出NxOy氣體。

(3)推算出x＝________，y＝________。

(4)寫出該反應的化學方程式：________________(x、y用具體數(shù)值表示)。

(5)反應中氧化產(chǎn)物是________。

 

Answer 1

(1)0.03　1

(2)①平衡�。尽�②D　A

(3)1　1

(4)6FeSO4＋2KNO3＋4H2SO4=K2SO4＋3Fe2(SO4)3＋2NO↑＋4H2O

(5)Fe2(SO4)3

【解析】Ⅰ.(1)0～4 min的平均速率v(CO)＝ ＝0.03 mol/(L·min)；由圖示知平衡時H2O、CO、CO2、H2的濃度分別為0.18 mol/L、0.12 mol/L、0.12 mol/L，故平衡常數(shù)K＝＝1。(2)①在3～4 min內，各物質的濃度不再變化，因此反應處于化學平衡狀態(tài)；因正反應為放熱反應，故升溫平衡向逆反應方向進行，故c1的數(shù)值大于0.08 mol/L。②增加水蒸氣、降溫則反應向正反應方向進行；加入催化劑平衡不移動；加入氫氣，平衡向逆反應方向移動；利用表中數(shù)據(jù)知在4～5 min時，改變的條件是增加H2濃度，在5～6 min時，改變的條件是增加水蒸氣，平衡向正反應方向移動引起的數(shù)據(jù)變化。

Ⅱ.設放出氣體NxOy中N的化合價為＋a價，由得失電子守恒可知(5－a)×0.05 L×0.5 mol/L＝ 11.4 g÷152 g·mol－1，解得a＝2，即放出氣體為NO，因此x＝y＝1。

點撥：本題考查化學平衡、氧化還原反應，考查考生的理解能力、計算能力。難度中等。