题目内容
【题目】甲、乙两容器,甲的容积固定,乙的容积可变。在一定温度下,向甲中通入3mol N2和4mol H2,反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为amol。
(1)相同温度下,向乙中通入2molNH3,且保持容积与甲相同,当反应达到平衡时,各物质的浓度与甲平衡中相同。起始时乙中还通入了__________mol N2和_________mol H2。
(2)相同温度下,若向乙中通入6mol N2和8mol H2,且保持压强与甲相等,当反应达到平衡时,生成氨的物质的量为b mol,则a∶b___________1∶2;若乙与甲的容积始终相等,达到平衡时,生成氨的物质的量为c mol,则a∶c__________1∶2(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)2;1;(2)=;<。
【解析】
试题分析:甲、乙两容器,甲的容积固定,乙的容积可变。在一定温度下,向甲中通入3mol N2和4mol H2,反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为amol。
(1)该反应属于气体的物质的量发生变化的反应,在温度和体积不变时,要满足平衡时,各物质的浓度与甲平衡中相同。需要满足:通过可逆反应的化学计量数之比换算成同一边物质的物质的量,所得反应物(或生成物)的物质的量与原起始量对应相同。向乙中通入2molNH3,相当于1mol N2和1mol H2,因此起始时乙中还需通入N2(3-1)mol=2mol, H2(4-3)mol=1mol,故答案为:2;1;
(2)相同温度下,向乙中通入6mol N2和8mol H2,是甲中气体的2倍,当保持压强与甲相等,体积为甲的2倍,反应达到平衡时,与甲等效,生成氨的物质的量为甲的2倍,因此b=2a,即,则a∶b=1∶2;若乙与甲的容积始终相等,相当于甲平衡后增大压强,平衡正向移动,氨的物质的量增大,即c>2a,则a∶c<1∶2,故答案为:=;<。
【题目】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;
(2)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有: 、 (答两种);
(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4mol/L H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①完成此实验设计,其中:V1= ,V6= ,V9= ;
②同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因 。