题目内容
【题目】在2 L的密闭容器中,某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,A、B、D都为气体,且B、D起始浓度为0,反应物A的物质的量(mol)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,回答以下问题:
(1)实验1中,10至30分钟时间内A的平均反应速率为________mol·L-1·min-1,达平衡时B物质的浓度为________,A的转化率为________。
(2)实验2中,隐含的反应条件可能是________。
(3)实验3中,A的起始的物质的量________(填“>”“<”或“=”)1.0 mol,实验3和实验1的起始速率v3________(填“>”“<”或“=”)v1,由实验1和实验5可确定上述反应为________(填“放热”或“吸热”) 反应,实验4中,该反应温度下其平衡常数为________。
(4)若开始时在实验2的密闭容器中充入1.0molB,1.0molD,达平衡时A物质的浓度为________。
【答案】 5.75×10-3 0.125molL-1 50% 缩小容器的体积或使用催化剂 > > 吸热 4 0.5 molL-1
【解析】(1)实验1中10至30分钟A的物质的量的改变量为0.80mol-0.57mol=0.23mol,所以用A表示的反应速率ν(A)= 5.75×10-3mol/(L·min);由表中数据可知达到平衡时A的物质的量改变了0.5mol,所以A的转化率为=
=50%;由化学方程式可得B的物质的量改变0.25mol,所以平衡时B的浓度为c(B)=
=0.125mol/L。
(2)实验1、2相比,实验2在相同的时间段内,A消耗的多,即实验2的速率比实验1大,但平衡时A的物质的量不变,结合反应前后气体体积不变的特点,所以实验2中隐含的反应条件可能是缩小容器的体积即加压、或使用了催化剂;
(3)实验3和实验1相比,平衡时A的物质的量增大,说明A的起始物质的量大于1.0mol;因此A的起始浓度大于实验1的,反应速率也大于实验1的,即v3>v1;实验5是实验1升高温度的结果,平衡时A的物质的量减小了,即升高温度,平衡正向移动,说明该反应为吸热反应;根据实验4的数据可知,该温度下的平衡常数K==
=4;
(4)若开始时在实验2的密闭容器中充入1molB,1molD,由于反应前后气体体积不变,所以这时建立的平衡与实验2是等效平衡,只是浓度是实验2的二倍,即达平衡时A物质的浓度为==0.50mol/L。
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【题目】铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知:①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol;
②C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H2=+172.5kJ/mol
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) △H3=-1651.0kJ/mol
CO还原Fe2O3的热化学方程式为__________________________________________。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的新举措,反应原理:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图。
①在上图A、B、C三点中,选出对应下表物理量最小的点。
反应速率 | 平衡常数K | 平衡转化率α |
_________ | _________ | _________ |
②在300℃时,向C点平衡体系中再充入0. 5molCO、1.0molH2和0.5mol的CH3OH,该反应向_________方向进行(填“正反应”、‘逆反应”或“不移动”)。
③一定温度下,CO的转化率与起始投料比[n(H2)/n(CO)]的变化关系图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=_____________。
(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5mol·L-1Fe3+和0.26mol·L-1的Cu2+,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0-5]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为_________。[KspCu(OH)2=2.6×l0-19;KspFe(OH)3=4×l0-38]
(4)莫尔盐,即六水合硫酸亚铁铵晶体,是一种重要的化工原料,在空气中缓慢风化及氧化,欲证明一瓶久置的莫尔盐已经部分氧化,需要进行实验操作是:取少量样品,加无氧水溶解,将溶液分成两份,______________________________________,则证明该样品已部分氧化。