题目内容

在一恒定的容器中充入2molA和1molB发生反应:2A(g)+ B(g) xC(g),达到平衡后,C的体积分数为ω%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为ω%,则x值为
A.只能为2B.只能为3
C.可能是2,也可能是3D.无法确定
C
根据题意,这两平衡为等效平衡。
等效平衡有两种类型(对于可逆反应:mA(g)+ nB(g)  pC(g)+ qD(g)):
Ⅰ类恒温恒容:①若m + n =" p" + q,只要“极限转换”后,与原起始物质的物质的量(或浓度)相等,就可以达到相同平衡状态。②若m + n  p + q,只要“极限转换”后,对应物质的物质的量之比相等,就可达珐相同的平衡状态。
Ⅱ类恒温恒压:只要“极限转换”后,对应物质的物质的量之比相等,就可达到相同的平衡状态。
本题属于Ⅰ类(恒温恒容),由于已知方程式中x未知,故有两种可能:一是x 3(即系数不等),二是x = 3(即系数相等)。
若x 3,2A(g)  +  B(g)  xC(g)
2        1         0
0.6       0.3        1.4
极限换算      0
依题意可得:   = 2
 = 1            
解得:x =" 2" 符合题意。
若X = 3,则():()=():()=4.6:2.3=2:1。符合题意。
练习册系列答案
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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-1一定温度下,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该反应的逆反应为       (填“吸”或“放”)热反应。
②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-1)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N2(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2

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