题目内容
已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“>”“<”或“=”);
(2)830℃时,向一个5L密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol·L-1·s-1,则6s时c(A)= mol·L-1,C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为
,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母);
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为
(1) <
(2)0.022; 0.09; 80%;80%(3)c(4)2.5
解析试题分析:(1)可逆反应A(g)+B(g)?C(g)+D(g)的平衡常数表达式k=由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,即△H<0,
(2)反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol?L-1?s-1,则6s内△c(A)=0.003mol?L-1?s-1×6s=0.018mol/L,A的起始浓度为0.2mol/5L=0.04mol/L,故6s时时c(A)=0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L,
故6s内△n(A)=0.018mol/L×5L=0.09mol,由方程式可知n(C)=△n(A)=0.09mol,
设平衡时A的浓度变化量为x,则:
A(g)+B(g)?C(g)+D(g)
开始(mol/L):0.04 0.16 0 0
变化(mol/L):x x x x
平衡(mol/L):0.04-x 0.16-x x x
故x2/(0.04-x)( 0.16-x)=1,解得x=0.032
所以平衡时A的转化率为0.032/0.04×100%=80%
体积不变,充入1mol氩气,反应混合物各组分的浓度不变,变化不移动,A的转化率不变为80%,
(3)a.该反应前后气体的物质的量不变,压强始终不变,故压强不随时间改变,不能说明到达平衡,故a错误, b.混合气体的总质量不变,容器的容积不变,故混合气体的密度始终不变,故气体的密度不随时间改变,不能说明到达平衡,故b错误,c.可逆反应到达平衡时,各组分的浓度不发生变化,故c(A)不随时间改变,说明到达平衡,故c正确,d.单位时间里生成C和D的物质的量相等,都表示正反应速率,反应始终按1:1生成C、D的物质的量,不能说明到达平衡,故d错误,故答案为:c;
(4)同一反应在相同温度下,正、逆反应方向的平衡常数互为倒数,故1200℃时反应C(g)+D(g)?A(g)+B(g)的平衡常数的值为1/0.4=2.5,
考点:化学平衡计算、平衡常数计算、化学反应速率、平衡状态判断
一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)△H>0,1100℃时,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)下列措施中能使平衡时K增大的是___________(填序号);
A.升高温度 B.增大压强C.充入一定量COD.降低温度
(2)8分钟内,CO的平均反应速率v(CO)=___________mol/(L·min);
(3)1100℃时,2L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下
容器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 3molFe、2molCO2 | 4molFeO、3molCO |
CO的浓度(mol/L) | C1 | C2 |
CO2的体积分数 | ||
体系压强(Pa) | P1 | P2 |
气态反应物的转化率 |
A.B.C.P1<P2D.
②求=___________、=___________、=___________。
用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件, 能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅, 其反应如下: 3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH <0
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应, 若反应容器的容积为2 L, 3 min后达到平衡, 测得固体质量增加了2. 80 g, 则转移电子的物质的量为 ,H2的平均反应速率为 mol/(L·min); 该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)上述反应达到平衡后, 下列说法正确的是 。
a. 其他条件不变, 压强增大, 平衡常数K减小
b. 其他条件不变, 温度升高, 平衡常数K减小
c. 其他条件不变, 增大Si3N4物质的量,平衡向左移动
d. 其他条件不变, 增大HCl物质的量,平衡向左移动
(3)一定条件下, 在密闭恒容的容器中, 能表示上述反应达到化学平衡状态的是 。
A.3v逆(N2)=v正(H2) | B.v正(HCl)=4v正(SiCl4) |
C.混合气体密度保持不变 | D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6 |