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(12分)在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和6molB,保持温度为20℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应:A(g)+2B(g) 2C(g),达平衡后生成1.2mol C,平衡混合气体中C的体积分数为ω。
⑴求20℃时,该反应的平衡常数K(保留三位有效数字)
⑵20℃时,若在同一容器中加入1molA、               mol B和               mol C,则平衡混合气中C的体积分数仍为ω。

⑴ 0.0893 ⑵4molB      2mol C

解析试题分析:(1)在反应达到平衡时由于产生C1.2mol,根据方程式可知消耗的A、B的物质的量分别是0.6mol、1.2mol。因此平衡时各种物质的浓度是:c(A)=(2-0.6)mol÷2L=0.7mol/L;c(B)=(6-1.2)mol÷2L=2.4mol/L;c(A)=1.2mol÷2L=0.6mol/L。因此20℃时,该反应的平衡常数。⑵在恒温恒容条件下,对于反应前后气体体积不同的可逆反应,若一边倒转化后气体的物质的量相同,则平衡时等效。平衡混合气中C的体积分数仍为ω。假设要加入B、C的物质的量分别是x、y.可以认为ymol的C不是加入的而是反应消耗A、B产生的,则根据方程式中的关系可知反应消耗A:y/2mol;B:ymol。则开始时加入的A为(1+ y/2)mol;加入的B为(x+ y)mol。所以1+ y/2=2;x+ y=6.解得x=4;y=2..即开始时加入1mol的A;4molB;2mol的C。
考点:考查化学平衡常数的计算、恒温恒容条件下的等效平衡状态的判断及计算的知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

在下列事实中,什么因素影响了化学反应的速率?
(1)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒:________;
(2)熔化的KClO放出气泡很慢,加入少量MnO很快产生气体:________;
(3)同浓度、同体积的盐酸中放入大小相同的铁片和镁片产生气体有快有慢:________;
(4)同样大小的石灰石分别在0.1mol/L的盐酸和1mol/L的盐酸中反应速率不同:________________;
(5)夏天的食品易霉变,冬天就不易发生类似现象:________。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(16分)高铁酸钠(Na2FeO4)具有很强的氧化性,广泛应用于净水、电池工业等领域。以粗FeO(含有CuO、Al2O3和SiO2等杂质)制备高铁酸钠的生产流程如下,回答下列问题:

已知:NaClO不稳定,受热易分解。
(1)粗FeO酸溶过程中通入水蒸气(高温),其目的是__________________________。
(2)操作I目的是得到高纯度FeSO4溶液,则氧化I中反应的离子方程式为_________。
(3)本工艺中需要高浓度NaClO溶液,可用Cl2与NaOH溶液反应制备
①Cl2与NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
②在不同温度下进行该反应,反应相同一段时间后,测得生成NaClO浓度如下:

温度/℃
 
15
 
20
 
25
 
30
 
35
 
40
 
45
 
NaClO浓度/mol·L-1
 
4.6
 
5.2
 
5.4
 
5.5
 
4.5
 
3.5
 
2
 
请描述随温度变化规律________________________________________________________。
其原因为____________________________________________________________________。
(4)工业也常用电解法制备Na2FeO4,其原理为Fe+2OH-+2H2O电解FeO42-+3H2↑。请用下列材料设计电解池并在答题卡的方框内画出该装置。

可选材料:铁片、铜片、碳棒、浓NaOH溶液、浓HCl等
其阳极反应式为:________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(6分)把6 molA气体和5 molB气体混合放入4L恒容密闭容器中。在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),经过5 min后达到化学平衡,此时生成2 molC。又知在此时D的平均速率为0.15 mol·L-1·min-1
求:(1)平衡时A的物质的量浓度;    (2) B的转化率;(3) x的值。(要求写出计算过程)

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。请回答硫酸工业中的如下问题:
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在     
(填标号);

A.有丰富黄铁矿资源的城市 B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2
该反应的化学方程式为                
(3)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用         吸收SO3
(4)已知反应2SO2+O2SO3 △H <0,现将0.050mol SO2和0.030mol O2
充入容积为1L的密闭容器中,反应在一定条件下达到平衡,测得反应后容器压
强缩小到原来压强的75%,则该条件下SO2的转化率为________;该条件下的
平衡常数为__________。
(5)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3
沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃
600
620
640
660
炉渣中CuSO4的质量分数/%
9.3
9.2
9.0
8.4
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随
温度升高而降低的原因                          。
(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方
法可用      (填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产
水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式          

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(7分)把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:4X(g)+5Y(g)=nZ(g)+6W(g)。2 min时生成0.3 mol W,此时测知以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol·L-1·min-1。试计算:
(1)前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为          mol·L-1·min-1
(2)计算n值和2 min末时Y的浓度(写出必要的计算过程)。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:4 X(g)+5 Y(g)=n Z(g)+6 W(g)。2 min 末测得容器内的压强变为原来压强的1.05倍,且测知前2min内以Z的浓度变化表示的反应速率为0.05 mol·(L·min)-1
求:(1)前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率?
(2)2min末Y的浓度?
(3)化学反应方程式中n的值?

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   △H=+206.0kJ?molˉ1
II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H=-129.0kJ?molˉ1
(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为             
(2)将1.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室,在一定条件下发生反应I,测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。

①假设100℃时达到平衡所需构时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为               
②1000C时反应I的平衡常数为                 
(3)在压强为0.1 MPa、温度为300℃条件下,将a molCO与2a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇,平衡后将容器舶容积压缩到原来的1/2,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是             (填字母序号)。

A.平衡常数K增大B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH的物质的量增加D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)减小
(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将CO2+氧化成CO3+,然后以CO3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化。若下图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池,则电池正极的电极反应式:                       ,该电池工作时,溶液中的OHˉ向        极移动。净化含1mol甲醇的水,燃料电池转移电子        mol。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,并探究其分解反应平衡常数。反应的化学方程式: 2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)。请按要求回答下列问题:
(1)请在下图1方框内画出用浓氨水与生石灰制取氨气的装置简图。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。

①从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________(填操作名称)。
②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。
(3)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:

温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度(×10-3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。
A.
B.密闭容器内物质总质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②该分解反应的焓变ΔH______0(填 “>”、“=”或“<”),25.0℃时分解平衡常数的值=__________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将_________(填“增加”,“减少”或“不变”)。

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