t℃时,将3 mol A和1 mol B气体通人体积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g),2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为 ;
(2)x= ;
(3)若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)= mol;
(4)如果上述反应在相同温度和容器中进行,欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等,起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为 。
(1)0.2mol/(L·min) (2)4 (3)0.8+0.2a (4)n(A):n(B)=3:1且n(c)≥0
解析试题分析:(1)平衡时生成C的浓度是0.4mol/L,所以从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为=0.2mol/(L·min)。(2)容器体积为2L,则反应前A和B的浓度分别是1.5mol/L和0.5mol/L,平衡时B的浓度是0.4mol/L,所以反应中消耗B的浓度是0.5mol/L-0.4mol/L=0.1mol/L。而平衡时生成C的浓度是0.4mol/L,根据浓度变化量之比是相应的化学计量数之比,因此x=4。(3)由于x=4,这说明反应前后体积不变,即改变压强平衡不移动。向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,相当于是增大压强,平衡不移动,因此物质的含量不变。amolC相当于是
amolA和
amolB。即A和B的起始量分别是(3+
a)mol、(1+
a)mol。所以在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=
×0.8mol=(0.8+0.2a)mol。(4)等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。由于该反应前后体积不变,因此要满足等效平衡,只需要等效转化后,只要反应物的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。又因为生成物只有一种,所以始加入的三种物质的物质的量n(A)、n(B)、n(C)之间应该满足的关系式为n(A):n(B)=3:1且n(c)≥0。
考点:考查可逆反应、等效平衡的应用和计算
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
25 ℃时,在体积为2 L的密闭容器中,气态A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
t2~t3 | t4~t5 | t5~t6 | t7~t8 |
K1 | K2 | K3 | K4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知,在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol
和1mol
,在500℃时充分反应达平衡后
的浓度为w mol/L,放出热量b kJ。
(1)比较a______b(填>、=、<)
(2)下表为不同温度下该反应的平衡常数。由此可推知,表中(填“>”、“<”或“=”)
若在原来的容器中,只加入2mol 时充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,
的浓度________(填>、=、<)w mol/L。
(3)在相同条件下要想得到2akJ热量,加入各物质的物质的量可能是
A.4mol和2mol
B.4mol
、2mol
和2mol
C.4mol和4mol
D.6mol
和4mol
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________。
A.及时分离出气体 B.适当升高温度
C.增大的浓度 D.选择高效的催化剂
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
分解水制氢气的工业制法之一是硫——碘循环,主要涉及下列反应:
I SO2+2H2O+I2→H2SO4+2HI
II 2HIH2+I2
III 2H2SO4 → 2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是_________
a.反应III易在常温下进行 b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1molO2的同时产生1molH2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应II,H2物质的量随时间的变化如图所示。
0—2min内的平均反应速率v(HI)= _________ 。该温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数表达式为K=_______________________。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_________是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可氧化生成SO3,其主反应为:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q,若此反应起始的物质的量相同,则下列关系图正确的是_________ (填序号)
实际工业生产使用的条件是:常压、____________________________________选择该条件的原因是__________________。
(4)实际生产用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的SO2全部反应出来,应加入18.4 mol/L的硫酸溶液的体积范围为______________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO来生产甲醇燃料的方法: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H = -49.0 kJ·mol-1,
某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是__________。
A.0~1min | B.1~3min | C.3~8min | D.8~11min |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应I和II,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2 (g)……I CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ……II。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100L反应室,在一定条件下发生反应I,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为____________________。
②图中的P1_________P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数的值为__________ 。
(2)在压强为0.1 MPa条件下, 将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下,自发反应Ⅱ,生成甲醇。
③该反应的△H ____ 0;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________。
A.升高温度 | B.将CH3OH(g)从体系中分离 |
C.充入He,使体系总压强增大 | D.再充入1mol CO和3mol H2 |
实验编号 | T(℃) | N(CO)/n(H2) | P(Mpa) |
i | 150 | 1/3 | 0.1 |
ii | | | 5 |
iii | 350 | | 5 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导,合成氨反应的平衡常数K值和温度的关系如下:
温 度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH= -52.7kJ·mol-1,某课外活动小组为了探究温度和压强对化学平衡的影响,做了如下两组实验:
Ⅰ.该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧, 并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体。请回答下列有关问题
(1)观察到的实验现象为:_____________________________
(2)由实验现象可知,升高温度,该化学平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动,反应中NO2的转化率将_______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ.在三支容积均为30mL针筒中分别抽入10mLNO2气体,将针筒前端封闭。实验过程中第一支针筒不做任何操作,仅作为实验现象观察时的参照对象。
(3)某同学将第二支针筒活塞迅速推至5mL处,此时气体的颜色变深,一段时间后气体颜色又变浅了。试解释一段时间后气体颜色又变浅的原因:________________________。
(4)某同学将第三支针筒活塞迅速拉至20mL处。
①该同学观察到的现象是:__________________________
②在此过程中,该反应的化学平衡常数将______________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定。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:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H =" a" kJ/mol
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/mol·L-1 | 2.4×10-3 | 3.4×10-3 | 4.8×10-3 | 6.8×10-3 | 9.4×10-3 |
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