题目内容
【题目】(本题共10分)
在 1.0L恒容密闭容器中放入0.10 mol A (g),在一定温度进行如下反应。
A(g) 2B(g) + C(g) + D(s) △H =+85.1 kJ / mol
容器内气体总压强(P)与起始压强P0的比值随反应时间(t)变化数据见下表(提示:密闭容器中的压强比等于气体物质的量之比)。
时间t/min | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 |
P/P0 | 1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.20 | 2.30 | 2.38 | 2.40 | 2.40 |
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)0~2 min内的平均反应速率v(B)= 。
(3)下列能提高 A 的转化率的是 。
A.升高温度 B.向体系中通入A气体
C.减少D的物质的量 D.向体系中通入稀有气体He
(4)相同条件下,若该反应从逆向开始,建立与上述相同的化学平衡,则 D 的取值范围n (D) mol 。
(5)将容器改为恒压容器,改变条件,使反应达到相同的限度,则达到平衡时 B 的浓度为 。(保留三位有效数字)。
【答案】(本题共10分)(每空2分)
(1) (2)0.04 mol/(L.min)(3)A;(4)>0.03;(5)0.0583mol/L。
【解析】
试题分析:(1)平衡常数表达式应用生成物的浓度积比反应物的浓度积即K=;(2) 0~2 min内的平均反应速率v(B)=(1.8-1.0)×0.10mol/1L/2min=0.04 mol/(L.min);(3)A、升高温度平衡向吸热方向移动,向正方向移动,A 的转化率增大;B、向体系中通入A气体,压强增大,平衡向体积减小的方向移动,向左移动,A的转化率减小;C、因为D为固体,减少D的物质的量,平衡不移动,A的转化率不变;D、向体系中通入稀有气体He,平衡不移动,A的转化率不变。(4)A完全转化为D时,D的物质的量为0.03.mol,所以D的物质的量大于0.03mol;(5)恒容达平衡时,A的转化率为70%,在恒压条件下,气体的体积比等于气体的物质的量的比。将容器改为恒压容器,改变条件,使反应达到相同的限度,则达到平衡时A 的转化率仍然为70%;则B的物质的量为0.1mol×0.7×2=0.14mol,平衡时各种气体的总物质的量为: 0.1mol×0.3+0.14mol+0.1mol×0.7=0.24mol;平衡时容器的容积是(0.24mol×1L)÷0.1mol=2.4L,所以B的物质的量浓度是c(B)= 0.14mol÷2.4L=0.0583mol/L。