题目内容
【题目】在一定温度下,将2.4molA和1.2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应A(g)+B(g)x C(g)+D(g)△H<0,2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,请填写下列空白:
(1)x值等于 2min内v(B)= .
(2)A的转化率为 .
(3)该反应达到平衡时,再向容器中加入1.2molA和0.6molB,再次达到平衡后,A的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)该反应的平衡常数的表达式k= , 450℃时平衡常数500℃时平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)相同温度下,若起始时向该容器中充入0.4mol A、0.4mol B、0.2molC和0.2molD,反应达到平衡前,反应速率v正v逆(填“>”或“<”),达到平衡时D的浓度为 .
【答案】
(1)1,0.2mol/(L.min)
(2)33.3%
(3)不变
(4),大于
(5)>,0.15mol/L
【解析】解:在一定温度下,将2.4molA和1.2molB两种气体相混合后于容积为2L的某密闭容器中,2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,生成C为0.4mol/L×2=0.8mol,则:
A(g)+ | B(g) | xC(g)+ | D(g) | |
起始(mol) | 2.4 | 1.2 | 0 | 0 |
转化(mol) | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
平衡(mol) | 1.6 | 0.4 | 0.8 | 0.8 |
(1)物质的量之比等于化学计量数之比,所以0.8mol:0.8mol=x:1,解得x=1,
v(B)= =0.2mol/(L.min),
所以答案是:1;0.2mol/(L.min);
(2)A的转化率= ×100%=33.3%,
所以答案是:33.3%;
(3)该反应达到平衡时,再向容器中加入1.2molA和0.6molB,等效为在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,增大反应体系的压强,平衡不移动,A的转化率不变,
所以答案是:不变;
(4)A(g)+B(g)xC(g)+D(g)的化学平衡常数表达式K= ,
正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,450℃时平衡常数大于500℃时平衡常数,
所以答案是: ;大于;
(5)反应前后气体物质的量不变,用物质的量代替浓度计算平衡常数,则K= = =1,算此时浓度商Qc= =0.25<K=1,反应向正反应进行,则v正>v逆,
设平衡时转化的A为ymol,则:
A(g)+ | B(g) | C(g)+ | D(g) | |
起始(mol) | 0.4 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
转化(mol) | y | y | y | y |
平衡(mol) | 0.4﹣y | 0.4﹣y | 0.2+y | 0.2+y |
所以 =1,解得y=0.1
故平衡时D的浓度为 =0.15mol/L,
所以答案是:>;0.15mol/L.
【考点精析】掌握化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算是解答本题的根本,需要知道化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%.
【题目】相同温度下,体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g)△H=a kJmol﹣1 . (a>0),实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示,下列叙述错误的是( )
容器 | 起始时各物质的物质的量/mol | 达到平衡时 | ||
A | B | C | ||
① | 1 | 2 | 0 | 吸收热量:0.25akJ |
② | 0.5 | 1 | 1 | 吸收热量:Q kJ |
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中C的体积分数均约为18%
C.容器②中达到平衡时吸收的热量Q=0.25a kJ
D.若其他条件不变,把容器①的体积改为2L,则平衡时吸收的热量小于0.25a kJ
【题目】硫氧化物易引起环境行染,需要悉心研究。
(1)二氧化硫可用于催化氧化制硫酸。硫酸工业中,作为催化剂的V2O5对反应I的催化循环过程经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,如图所示:
下列分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键 | S=O(SO2) | S=O(SO3) | O=O(O2) |
能量/kJ | 535 | a | 496 |
反应Ⅰ的△H=-98 kJ ·mol-1,则 a=____________。反应Ⅲ的化学方程式为______________。将2molSO2和1molO2充入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。平衡时SO3的体积分数(% )随温度和压强的变化如表所示:下列判断正确的是(_____________)
压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
350 | 5.0 | a | b |
415 | c | 40.0 | d |
550 | e | f | 36.0 |
A.b >e
B.415℃、2.0MPa时O2的转化率为60%
C.在一定温度和压强下,加入V2O5作催化剂能加快反应速率,提高SO3的体积分数
D.平衡常数K(550℃)>K(350℃)
(2)较纯的SO2,可用于原电池法生产硫酸。图中离子交换膜是________离子交换膜(填“阴”、“阳”)。
(3)研究发现,含碱式硫酸铝的溶液与SO2结合的方式有2种:其一是与溶液中的水结合。其二是与碱式硫酸铝中的活性Al2O3结合,通过酸度计测定吸收液的pH变化,结果如右图所示:
请解释曲线如图变化的原因_______________________________。
(4)取五等份SO3,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:3SO3(g)(SO3)3(g) △H<0,反应相同时间后,分别测定体系中SO3的百分含量,并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是(_____)
(5)用Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,产物为NaHSO3,已知亚硫酸的两级电离平衡常数分别为Ka1、Ka2。则常温下NaHSO3溶液显酸性的充要条件为_____________。(用含为Ka1、Ka2的代数式表示)
【题目】电子垃圾中含有大量的废弃塑料和重金属,工业上可以从电子废料(电脑主板和手机废件)中提取大量的金、银和铜,每吨电子废料中能够提取出130公斤铜,0.45公斤黄金和2公斤白银,提取流程如下:
请回答下列问题:
(1)“酸溶”过程中,王水与金反应的化学方程式为________________________。
(2)“萃取”过程中,将混合液分离所需要的主要仪器为____________________,该仪器在使用前必须进行的操作为____________________________。
(3)“还原Ⅰ”制备单质Ag的过程中,发生反应的本质是Zn和AgCl在电解质HCl中形成微电池,该过程的总反应为:2AgCl+Zn=2Ag+ZnCl2,则该电池正极的电极反应式为__________________________。
(4)滤渣的主要成分为Cu2(OH)2CO3,则“沉铜”过程中发生反应的离子方程式为______________________。
(5)滤液为NaCl、Na2CO3和NaHCO3的混合液,若上述三种物质的物质的量浓度相同,则溶液中各离子浓度的大小顺序为______________________。
(6)根据下表中数据,综合分析工业上进行“还原Ⅱ”过程中所选用的还原剂最好为______________。
物质 | 价格(元·吨-1) |
双氧水(含30%H2O2) | 3200 |
绿矾(含99.0%FeSO4·7H2O) | 1800 |
亚硫酸氢钠(含99.5%NaHSO3) | 2850 |
草酸(含99.0%H2C2O4) | 3000 |