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5.T℃时,有甲、乙两个密闭容器,甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,分别向甲、乙两容器中加入6mol A和3mol B,发生反应如下:3A(g)+bB(g)?3C(g)+2D(g)△H<0; 4min时甲容器内的反应恰好达到平衡,A的浓度为2.4mol/L,B的浓度为1.8mol/L; t min时乙容器内的反应达平衡,B的浓度为0.8mol/L.根据题给信息回答下列问题:
(1)甲容器中反应的平均速率v(B)=0.3mol/(L•min),
(2)乙容器中反应达到平衡时所需时间t大于4min(填“大于”、“小于”或“等于”) 
(3)T℃时,在另一个体积与乙相同的丙容器中,为了达到平衡时B的浓度仍然为0.8mol/L,起始时,向丙容器中加入C、D的物质的量分别为3mol、2mol,还需加入A、B.其中需加入A的物质的量是3mol.
(4)若要使甲、乙容器中B的平衡浓度相等,可以采取的措施是AC.
A.保持温度不变,增大甲容器的体积至2L
B.保持容器体积不变,使甲容器升高温度
C.保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的A气体
D.保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的B气体
(5)该温度下,向体积为1L的密闭容器中通入A、B、C、D气体物质的量分别为3mol、1mol、3mol、2mol,此时反应向正反应方向进行(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)

分析 反应前,甲容器中A、B的浓度分别为6mol•L-1、3mol•L-1,4min甲容器内的反应达到化学平衡后,A的浓度减少了3.6mol•L-1,B的浓度减少了1.2mol•L-1,浓度变化与化学计量数成正比,则3:b=△c(A):△c(B)=3.6mol/L:1.2mol/L=3:1,则b=1,
(1)根据v=$\frac{△c}{△t}$计算甲容器中反应的平均速率v(B);
(2)根据容器甲和容器乙的体积大小判断反应物浓度大小,浓度越小反应速率越慢,据此判断反应时间;
(3)恒温恒容条件下,达到平衡时丙中B的浓度仍然为0.8mol/L,说明乙和丙为等效平衡,根据等效平衡的知识解答;
(4)根据勒夏特列原理,结合等效平衡规律进行判断;
(5)根据平衡常数的表达式写出反应3A(g)+B(g)?3C(g)+2D(g)的平衡常数,然后计算出此时的浓度商,根据计算结果进行判断.

解答 解:反应前,甲容器中A、B的浓度分别为6mol•L-1、3mol•L-1,4min甲容器内的反应达到化学平衡后,A的浓度减少:6mol•L-1-2.4mol•L-1=3.6 mol•L-1,B的浓度减少:3mol•L-1-1.8mol•L-1=1.2mol•L-1,A、B的浓度变化与化学计量数成正比,则3:b=△c(A):△c(B)=3.6mol/L:1.2mol/L=3:1,则b=1,
(1)甲容器中B的浓度变化为1.2mol•L-1,此时间内平均用B表示的平均反应速率为:v(B)=$\frac{1.2mol/L}{4min}$=0.3 mol/(L•min),
故答案为:0.3 mol/(L•min);
(2)甲容器的体积为1L,乙容器的体积为2L,乙容器的体积大于甲的,浓度小则反应速率小,到达平衡的时间长,所以乙容器中反应达到平衡时所需时间大于4min,
故答案为:大于; 
(3)根据等效平衡规律,在恒温恒容下,转化为同一反应方向的物质的物质的量和原来对应相等即可,3molC、2molD完全转化可生成3molA和1molB,则还需3molA和2molB才能与乙为等效平衡,
故答案为:3mol;
(4)由于该反应是体积增大的可逆反应,由于甲的容器体积小,则压强大,平衡向着逆向移动,甲中反应物的转化率小于乙,且达到平衡时甲中各组分浓度都大于乙的,
A.保持温度不变,增大甲容器的体积至2L,则此时甲和乙为等效平衡,甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故A正确;
B.保持容器体积不变,使甲容器升高温度,该反应为放热反应,平衡向着逆向移动,甲中B浓度增大,则无法满足甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故B错误;
C.保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的A气体,由于反应物A的浓度增大,则平衡向着正向移动,甲中B的浓度减小,可能实现甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故C正确;
D.保持容器压强和温度都不变,向甲中加入一定量的B气体,达到平衡时甲中B的浓度更大,无法满足甲、乙容器中B的平衡浓度相等,故D错误;
故答案为:AC;
(5)3A(g)+B(g)?3C(g)+2D(g)
反应前(mol/L)   6           3             0            0
浓度变化(mol/L) 3.6      1.2           3.6         2.4
平衡时(mol/L)   2.4      1.8             3.6        2.4
反应3A(g)+B(g)?3C(g)+2D(g)在T℃时的化学平衡常数为:K=$\frac{{c}^{3}(C)•{c}^{2}(D)}{{c}^{3}(A)•c(B)}$=$\frac{3.{6}^{3}×2.{4}^{2}}{2.{4}^{3}×1.8}$=10.8,
该温度下,向体积为1L的密闭容器中通入A、B、C、D气体物质的量分别为3mol、1mol、3mol、2mol,A、B、C、D气体物质的量浓度分别为3mol/L、1mol/L、3mol/L、2mol/L,此时的浓度商为:Qc=$\frac{{c}^{3}(C)•{c}^{2}(D)}{{c}^{3}(A)•c(B)}$=$\frac{{3}^{3}×{2}^{2}}{{3}^{3}×1}$=4<K=10.8,说明反应物浓度偏大、生成物浓度偏小,平衡向正反应方向进行,
故答案为:向正反应方向进行.

点评 本题考查较为综合,涉及化学平衡常数的计算、化学平衡的影响因素、化学反应速率的计算等知识,题目难度中等,注意掌握化学平衡常数的影响因素及计算方法,明确化学反应速率与化学计量数的关系,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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④实验室制取蒸馏水时冷凝管中的水流方向是从下口进入,上口排出
⑤通过蓝色钴玻璃观察焰色现象可以检验碳酸钠中是否含有碳酸钾
⑥检验氯化钠和硫酸钠混合溶液Cl-时,应取少量该溶液,依次加入HNO3、AgNO3溶液
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11.燃煤脱硫可减少SO2尾气的排放,燃煤脱硫技术受到各界科研人员的关注.一种燃煤脱硫技术的原理是:CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)?CaS(s)+3CO2(g)△H=-394.0kJ/mol.保持其他条件不变,不同温度下起始CO物质的量与平衡时体系中CO2的体积分数的关系如图所示(T表示温度):下列有关说法正确的是(  )
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10.(1)若向Mg(OH)2浊液中滴入足量的FeCl3溶液,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,试从平衡的角度解释沉淀转化的原因:氢氧化镁浊液中存在沉淀溶解平衡:Mg(OH)2?Mg2++2OH-,由于KSP[Fe(OH)3]<KSP[Mg(OH)2],所以当加入Fe3+后,会和OH-反应生成更难溶的氢氧化铁沉淀,使得上述平衡正向移动,最有氢氧化镁全部转化为红褐色的氢氧化铁沉淀
(2)25℃时,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38,则pH=3的某Fe(OH)3浊液中,c(Fe3+)=4.0×10-5mol•L-1
(3)常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.6,c(H2CO3)=1.5×10-5 mol•L-1.若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3的第一级电离的平衡常数K1=4.2×10-7mol•L-1.(已知10-5.60=2.5×10-6
(4)如图所示的装置中,若通入直流电5min时,铜电极质量增加2.16g,试回答:
①通电5min时,B中共收集224mL气体(标况),溶液体积为200mL,则通电前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.025 mol•L-1. (设电解前后溶液体积无变化).
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17.一定条件下反应N2(g)+3H2(g)?2NH3(g )在10L的密闭容器中进行,测得2min内,N2的物质的量由20mol减小到8mol,则2min内N2的反应速率为(  )
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14.(1)向一个体积为1L的密闭容器充入2mol A和1mol B,发生如下反应:
2A(g)+B(g)?3C(g)+D(g),2分钟后,反应达到平衡,C的浓度为1.2mol/L.
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(4)钢铁在潮湿的空气中主要发生吸氧腐蚀,其正极的电极反应式是2H2O+O2+4e-=4OH-

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

15.将CO2通入NaOH溶液中,所得产物由于通入CO2的物质的量的不同而不同.完成下列填空.
(1)250mL 1mol•L-1的NaOH溶液最多可吸收CO25.6L(标准状况下);
(2)向250mL 2mol•L-1的NaOH溶液中通入一定量CO2,溶液的质量增加4.4g,将所得溶液蒸干,计算所得固体中各成分的物质的量;
(3)将CO2通入VL NaOH溶液中,若反应后CO2和NaOH均无剩余,向所得溶液中加入过量的溶澄清石灰水,生成m1g白色沉淀.
①根据以上数据,用代数式表示通入的CO2体积V(CO2)=0.224m1 L(标准状况下);
②根据以上数据,推算出该NaOH溶液的浓度范围:$\frac{0.01{m}_{1}}{V}$mol/L≤c(NaOH)≤$\frac{0.02{m}_{1}}{V}$mol/L;
③写出确定该NaOH溶液浓度的实验步骤,并用代数式表示NaOH溶液的浓度(设计实验方案时,只能用题中提供的CO2和NaOH溶液,不得使用其他化学试剂).
实验步骤:取VLNaOH溶液,缓缓向其中通入过量的CO2,充分反应减压低温蒸发溶液,得固体NaHCO3,称其质量为mg.

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