速率、平衡图表类综合题
1.铁和铝是两种重要的金属,它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下,氧化铁可以与一氧化碳发生反应:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表:
温度/℃ 1 000 1 150[来 1 300
平衡常数 64.0[ 50.7[ 42.9
请回答下列问题:
①该反应的平衡常数表达式K=________,ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一个容积为10 L的密闭容器中,1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡。求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
(2)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应,下列反应速率(v)和 温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是________。
(3)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式:
_______________________________________ _________________________________。
欲使上述体系中Al3+浓度增加,可加入的物质是
________________________________________________________________________。
2.在2 L容积不变的密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
t/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)用O2的反应速率表示0~2 s内该反应的平均反应速率v=________________。若上述反应在850 ℃下进行,反应2 s时n(NO)=0.009 mol,并且不再随时间而改变,则该反应是__________热反应。
(2)图中表示NO2浓度变化的曲线是__________(填字母)。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内的压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内气体密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________(填序号)。
A.及 时分离出NO2
B.适当升高温度
C.增大O2的浓度
D.选择高效催化剂
3.在100 ℃时,将0.40 mol的二氧化氮气体充入2 L真空的密闭容器中,每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析,得到数据如表所示:
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 N4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
(1)在上述条件下,从反应开始直至20 s时,二氧化氮的平均反应速率为________ mol•L-1•s-1。
(2)n3__________n4(填“>”、“<”或“=”),该反应的平衡常数为________(保留小数点后一位)。
(3)若在相同情况下,最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体,要达到上述同样的平衡状态,四氧化二氮的起始浓度是________ mol•L-1,假设在80 s时达到平衡,请在图中画出并标明该条件下此反 应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
(4)达到平衡后,如升高温度,气体颜色会变 深,则升高温度后,反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)达到平衡后,如向该密闭容器中再充入0.32 mol氦气,并把容器体积扩大为4 L,则平衡将______(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”),其理由是_______________________