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在一个6 L的密闭容器中,放入3 L Xg)和2 L Yg),在一定条件发生下列反应:4Xg)+3Yg2Qg)+nRg),达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该方程式中的n值是( 

  A3

  B4

  C5

  D6

 

答案:D
解析:

解法一:由于平衡后气体X的浓度减小1/3,容器是定体积的,可判断出容器内的X的物质的量也比平衡前减少1/3,进而可得出结论为:容器内已发生了反应的气体X的体积也是原体积的1/3,即1L.

  据此,可以写出4X(g)+  3Y(g)  2Q(g)+nR(g)

  起始时体积       3 L      2 L            0        0

  转化的量       3×    1×        1×  1×

  平衡时体积  (3-1)L (2-0.75)L    0.5 L    0.25n L

  根据题意,平衡时容器内压强应为原来压强的1.05倍,则:

   n=6

  在此计算过程中,利用了一种关系,即气体的物质的量之比等于在定压下其分体积之比,也等于在定容下的其分压强之比,其共同的前提是温度相同,这实际上是应用了阿伏加德罗定律的推论.

  解法二:据题意,反应在一个恒温定容的密闭容器中进行的,但平衡时混合气体的压强却比平衡前增大,这就表明了混合气体的物质的量较反应前增加了,这就说明了在化学方程式中,生成物的化学计量数之和大于反应物的化学计量数之和.

  因此,我们可得到下述关系:,即n>5.

  从题目所给出的选项来看,只有n=6才能满足所需条件,这种解法十分简单.

 


练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工.
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气.反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
①该反应在常温下
不能
不能
自发进行(填“能”或“不能”);
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
bd
bd
(填字母,下同).
a.容器中的压强不变        b.1mol H-H键断裂的同时,断裂2mol H-O键
c.c(CO)=c(H2)        d.密闭容器的容积不再改变
③若在一容积不变的密闭容器中,发生上述反应,充入N2,则平衡
(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
若在一容积可变的密闭容器中,发生上述反应,充入N2,则平衡
正向
正向
(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 6
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为
0.13mol/(L.min)
0.13mol/(L.min)
(取小数点后两位);
②该反应为
放热
放热
(填“吸热”或“放热”)反应,实验2的化学平衡常数K=
0.17
0.17
(取两位有效数字)
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇.一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0.在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
c
c
(填写序号字母).
a.及时分离出CH3OH气体                
b.适当升高温度
c.保持容器的容积不变,再充入1mol CO2和3mol H2
d.选择高效的催化剂.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2009?徐州二模)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气.反应为:
C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1,△S=+133.7J?(K?mol)-1
①该反应能否自发进行与
温度
温度
 有关;
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
b、c
b、c
  (填字母,下同).
a.容器中的压强不变    b.1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c.v(CO)=v(H2O)    d.c(CO)=c(H2
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为
0.16mol?(L?min)-1
0.16mol?(L?min)-1

②该反应的逆反应为
(填“吸”或“放”)热反应
③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3min,则a、b应满足的关系是
b=2a,a>1
b=2a,a>1
 (用含a、b的数学式表示).
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇.一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ?mol-1)的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,下列措施中能使c (CH3OH)增大的是
c、d
c、d

a.升高温度      b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来     d.再充入1mol CO2和3mol H2

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)将水蒸气通过红热的焦炭即可产生水煤气,反应为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是
a、d
a、d
(填字母,下同).
a.容器中的压强不变
b.1mol H-H键断裂的同时断裂2molH-O键
c.v(CO)=v(H2O)
d.c(CO)=c(H2
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 5
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为
0.16mol?(L?min)-1
0.16mol?(L?min)-1

②该反应为
放热
放热
 (填“吸热”或“放热”)反应
(3)如图表示反应CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)进行过程中能量(单位为kJ?mol-1)的变化.在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,下列措施中能使cCH3OH)增大的是
c、d
c、d

a.升高温度
b.充入H2(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来
d.再充入1molCO2和3molH2

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(12分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:

C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol,ΔS=+133.7 J/(K·mol)。

①该反应能否自发进行与________________有关。

②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母,下同)。

a.容器中的压强不变

b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键

c.v(CO)=v(H2O)

d.c(CO)=c(H2)

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为__________。

②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。

③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3 min,则a、b应满足的关系是____________________(用含a、b的数学式表示)。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是   

a.升高温度                     b.充入He(g),使体系压强增大

c.将H2O(g)从体系中分离出来     d.再充入1mol CO2和3mol H2

 

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年云南省高三第一次月考化学卷 题型:填空题

(12分)煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:

C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ/mol,ΔS=+133.7 J/(K·mol)。

①该反应能否自发进行与________________有关。

②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母,下同)。

a.容器中的压强不变

b.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键

c.v(CO)=v(H2O)

d.c(CO)=c(H2)

(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:

/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

H2O

CO

H2

CO

1

650

2

4

1.6

2.4

5

2

900

1

2

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

①实验1中以v(CO2)表示的反应速率为__________。

②该反应的逆反应为________(填“吸”或“放”)热反应。

③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t<3 min,则a、b应满足的关系是____________________(用含a、b的数学式表示)。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是   

a.升高温度                      b.充入He(g),使体系压强增大

c.将H2O(g)从体系中分离出来      d.再充入1 mol CO2和3 mol H2

 

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