D.提高反应温度 E.减小容器的容积 F.加入合适的催化剂.
【考点】化学平衡的计算;反应速率的定量表示方法;用化学平衡常数进行计算;化学平衡的影响因素
【专题】实验分析题;关系式法;化学平衡专题.
【分析】(1)根据化学平衡常数的概念来书写表达式,并利用温度与化学平衡常数的关系来分析反应热;
(2)根据各物质的物质的量、化学平衡常数及三段法计算来平衡时的量,再计算反应速率及物质的转化率;
(3)根据影响化学平衡移动的因素可知,提高(2)中CO的平衡转化率则是分析能使平衡正向移动的措施来解答.
【解答】解:(1)由平衡常数是指在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,
但需要注意但是固体和纯液体的浓度视为常数,不能出现在表达式中,则K=,又从表中数据可知随着温度的升高平衡常数逐渐减小,
则说明温度升高平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即△H<0,故答案为:;<;
(2)设CO转化的物质的量为x,则
Fe2O3(s)+CO(g)═Fe(s)+CO2(g)
起始量(mol) 1.0 1.0
转化的量(mol) x x
平衡时的量(mol) 1.0﹣x 1.0+x
又在1000℃时K=4.0,则有=4.0,解得x=0.6,
C02的浓度变化量为:c(C02)==0.06mol/L,
则用二氧化碳表示的反应速率为=0.006mol/(L.min),CO的转化率为×100%=60%,
故答案为:0.006mol/(L.min);60%;
(3)若提高CO的平衡转化率,则化学平衡向正反应方向移动,
因Fe、Fe2O3都是固体,改变质量平衡不移动,故AB不选;
移出二氧化碳气体,减小生成物中气体的浓度,则平衡正向移动,故C选;
因反应为放热反应,则升高温度,平衡向逆反应方向移动,故D不选;
因该反应前后气体的体积不变,则减小容器的容积,平衡不移动,故E不选;
因催化剂对平衡移动无影响,则加入合适的催化剂不能使平衡移动,故F不选;
故答案为:C.
【点评】本题主要考查化学平衡常数的概念及计算以及反应热的有关判断,利用化学平衡三段法计算平衡时的量并借助化学反应速率的概念、转化率的概念来计算,并应熟悉外界条件对化学平衡的影响来解答即可.
15.(9分)(2010•海南)A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素,常以化合物F存在.从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图表示:
请回答下列问题:
(1)A与水反应的化学方程式为Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑,E与水反应的化学方程式为NaH+H2O═NaOH+H2↑;
(2)F的化学式为CaCO3,G和D的电子式分别为和;
(3)D与H反应可能生成的盐有Na2CO3、NaHCO3 (填化学式);
(4)实际生产中,可由F为原料制备单质A,简述一种制备方法将CaCO3与盐酸反应生成CaCl2,然后电解熔融的CaCl2固体制取单质钙.
【考点】无机物的推断;常见金属元素的单质及其化合物的综合应用
【分析】本题的突破点是A,在自然界存在最广泛的ⅡA族元素中常温下与水反应的是单质Ca,与水反应生成Ca(OH)2和H2,则B是H2,C是Ca(OH)2,E是NaH,H是NaOH,CaCO3受热分解生成CO2和CaO,而CO2恰好与Ca(OH)2反应生成CaCO3和H2O,所以D和G分别是CO2和CaO;Ca作为活泼的金属元素一般只能通过电解法来制备.
【解答】解:(1)在自然界存在最广泛的ⅡA族元素中常温下与水反应的是单质Ca,反应的化学方程式为Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑,在Ca(OH)2和H2中能与金属Na反应的是H2,反应的化学方程式为:H2+2Na═2NaH;所以B是H2,C是Ca(OH)2,E是NaH,NaH与水反应的化学方程式为:NaH+H2O═NaOH+H2↑,所以H是NaOH.
故答案为:Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑;NaH+H2O═NaOH+H2↑;
(2)由反应条件可知F可能为CaCO3,CaCO3受热分解生成CO2和CaO,而CO2恰好与Ca(OH)2反应生成CaCO3和H2O,所以D和G分别是CO2和CaO;CO2和CaO分别属于共价化合物和离子化合物,分别含有极性共价键和离子键;
故答案为:CaCO3;;
(3)CO2对应的碳酸是二元酸,与NaOH反应时可能会生成两种碳酸盐:Na2CO3和NaHCO3,故答案为:Na2CO3、NaHCO3;
(4)Ca作为活泼的金属元素一般只能通过电解法来制备,可用电解熔融的CaCl2的方法制备.故答案为:将CaCO3与盐酸反应生成CaCl2,然后电解熔融的CaCl2固体制取单质钙.