题目内容

1mol X跟a mol Y在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g)?b Z(g),反应达到平衡后,测得X的转化率为50%.而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的
3
4
,则a和b的数值可能是(  )
A、a=l,b=l
B、a=2,b=1
C、a=2,b=2
D、a=1,b=2
分析:依据化学平衡三段式列式计算分析判断,密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比,讨论分析判断得到ab的取值;
解答:解:1mol X气体跟a mol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g)?b Z(g).反应达到平衡后,测得X的转化率为50%.而且,在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比,讨论分析判断得到ab的取值;
               X(g)+a Y(g)?b Z(g).
起始量(mol)    1      a         0
变化量(mol)   0.5    0.5a     0.5b
平衡量(mol)   0.5    0.5a     0.5b 
依据在同温同压下反应前后混合气体的密度之比和气体体积成反比即和气体物质的量成反比得到,在同温同压下测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的
3
4
,即反应后气体物质的量是反应前气体物质的量
3
4
,则得到
(0.5+0.5a+0.5b)
(1+a)
=
3
4

计算得到:2b=a+1;
依据选项中的取值分析判断:a=1,b=1,符合计算关系,故选A.
点评:本题考查了化学平衡的计算应用,混合气体密度之比在相同条件下和气体物质的量成反比是应用的主要计算依据.
练习册系列答案
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X、Y、Z、Q、M为常见的短周期元素,其原子序数依次增大.有关信息如下表:
X 动植物生长不可缺少的元素,是蛋白质的重要成分
Y 地壳中含量居第一位
Z 短周期中其原子半径最大
Q 生活中大量使用其合金制品,工业上可用电解其氧化物的方法制备
M 海水中大量富集的元素之一,其最高正化合价与负价的代数和为6
(1)X的气态氢化物的大量生产曾经解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿和死亡问题,请写出该气态氢化物的电子式

(2)已知37Rb和53I都位于第五周期,分别与Z和M同一主族.下列有关说法正确的是
ACD
ACD
(填序号).
A.原子半径:Rb>I
B.RbM中含有共价键
C.气态氢化物热稳定性:M>I
D.Rb、Q、M的最高价氧化物对应的水化物可以两两发生反应
(3)化合物QX导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料.抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料.有关化合物QX的制备及化学性质如下(所有热量数据均已折合为25℃、101.3kPa条件下的数值)
①可用Q和X的单质在800~1000℃制得,每生成1mol QX,吸收a kJ的热量.
②可用Q的氧化物、焦炭和X的单质在1600~1750℃生成QX,每生成1mol QX,消耗18g碳,吸收b kJ的热量.
请根据上述信息写出在理论上Q的氧化物跟焦炭反应生成Q单质和CO的热化学方程式
3C(s)+Al2O3(s)=2Al(s)+3CO(g)△H=(2b-2a)kJ/mol
3C(s)+Al2O3(s)=2Al(s)+3CO(g)△H=(2b-2a)kJ/mol

(4)X、Y组成的一种无色气体遇空气变为红棕色.将标准状况下40L该无色气体与15L氧气通入一定浓度的NaOH溶液中,恰好被完全吸收,同时生成两种盐.请写出该反应的离子方程式
8NO+3O2+8OH-=2NO3-+6NO2-+4H2O
8NO+3O2+8OH-=2NO3-+6NO2-+4H2O
利用如图1所示实验装置可以测定一条条件下1mol气体的体积,图1中仪器C称为液体量瓶,瓶颈上有110~130mL刻度线.将一定质量的镁带和过量的衡硫酸在仪器A瓶中完全反应,产生的H2将B瓶中的液体压入液体量瓶中,根据液体的体积可以转换成H2的体积.精英家教网
实验步骤:
(1)装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查.
(2)用砂皮擦去镁带表面的氧化物,然后称取0.100g~0.110g的镁带,把数据记录于表格.
(3)取下A瓶加料口的橡皮塞,用小烧杯加入20mL水,再把已称量的镁带加到A瓶的底部,用橡皮塞塞紧加料口.
(4)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶导管内外液面持平.
(5)用注射器吸取10mL 3mol/L硫酸,用针头扎进A瓶加料口橡皮塞,将破酸注入A瓶,注入后迅速拔出针头.
(6)当镁带完全反应后,读取C瓶中液体的体积,把数据记录于表格.
(7)用注射器从A瓶加料口处抽气,使B瓶中导管内外液面持平,记录抽出气体的体积,把数据记录于表格.
重复上述操作进行第二次实验,避免偶然误差.
根据上述实验方法回答下列问题:
实验室温度:25℃,压强:101kPa.该条件下1mol氢气体积的理论值:为24.5L
(1)连接装置及气密性检查:当A瓶加料口塞上橡胶塞,
 
可以确认装置气密性合格.
(2)B中所装液体一般是
 
(填“水”或“品红”).A中发生反应的离子方程式为
 

(3)实验数据如下:温度:25℃(镁元素的相对原子质量为24.3)
实验次数 m(Mg)/g 硫酸体积/mL 液体量瓶中液体体积/mL 抽出气体体积/mL 氢气体积/mL 计算1mol氢体积/L
1 0.100 10.0 110.0 6.5 X
2 0.115 10.0 121.0 8.0
①上表中X=
 

②计算1mol氢气体积两次实验的平均值=
 
L.
③计算实验误差:(实验值-理论值)/理论值×100%=
 

④引起该误关的可能原因
 
(填字母).
A.镁带中含有跟硫酸不反应的杂质
B.没有除去镁带表面的氧化镁
C.镁带中含有杂质铝
D.所用稀硫酸不足量
(4)许多同学在实验中测得的数据偏高(记录数据时已恢复至室温).为此,某化兴趣小组的同学对此实验方案提出了两条修正建议:
①A、B瓶的气体中含有水汽,增加的气体体积中所含的水汽,不该计入氢气的体积.
②B瓶中导管(图2中阴影部分VB)内液柱部分在反应后为空气所占据,不该计入氢气的体积.
你认为他们的意见合理的是
 
(合理则填序号,否则填“无”).如有合理之处,请根据下面的数据给出修正的1mol氢气体积的数学表达式.(镁元素的相对原子质量为24.3)
实验次数 m(Mg)
g
硫酸体积mL 液体量瓶中液体体积mL 抽出气体体积mL B瓶的一段液柱体积mL 水汽体积百分含量 计算1mol氢体积L
1 0.100 10.0 110.0 6.5 VB a%
1mol氢气体积=
 
L(填写数学表达式).

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