题目内容
【题目】300℃时,将2molA和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g) ΔH=Q,2min末达到平衡,生成0.8molD。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为:K=___。已知K300℃<K350℃,则ΔH__0(填“>”或“<”)。
(2)在2min末时,B的平衡浓度为___,D的平均反应速率为___。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率___(填“增大”“减小”或“不变”),原因是___。
(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时加入C、D各4/3mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B__mol。
【答案】 > 0.8mol/L 0.2mol/(L·min) 不变 反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响
【解析】
根据三段式求出各组分的物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量,
(1)化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积;根据平衡常数的变化可判断温度对平衡移动的影响;
(2)根据方程式计算C的物质的量可计算C的浓度,根据 计算反应速率;
(3)该反应反应前后气体体积不变,结合方程式的特点判断平衡的影响结果;
(4)为等效平衡,反应前后气体体积不变,按化学计量数转化为反成物,满足n(A):n(B)=1:1即可。
对于反应: 3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),
开始(mol): 2 2 0 0
变化(mol): 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡(mol): 0.8 1.6 0.8 0.8
(1)化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,则K=;K300℃<K350℃说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应放热,△H>0。
故答案为: K=;>
(2)由上述计算可知,平衡时B的物质的量为1.6mol,所以B的平衡浓度为c(B)= =0.8mol/L,
平衡时D的物质的量为0.8mol,所以用D表示的平均反应速率为 ,
故答案为:0.8mol/L;0.2mol/(Lmin);
(3)由方程式可知,气体的化学计量数之和前后相等,则反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响,缩小容器容积,则A的转化率不变;
故答案为:不变;反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响;
(4)为等效平衡,应前后气体体积不变,按化学计量数转化到左边,满足n(A):n(B)=1:1即可。
根据3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)可知C和D各mol,转化到左边可得A.为2mol,B为mol,令B的物质的量为n mol,则: 2mol:2mol,解得n=mol。
故答案为: mol;
【题目】为了提高煤的利用率,人们先把煤转化为CO和H2,再将它们转化为甲醇,某实验人员在一定温度下2L的密闭容器中,充入一定量的H2和CO,发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),测定的部分实验数据如下:
t/s | 0 | 500 | 1000 |
c(H2)/ mol.L-1 | 5.00 | 3.52 | 2.48 |
c(CO)/ mol.L-1 | 2.50 |
(1)在500s内用H2表示的化学反应速率是________________。
(2)在1000s内用CO表示的化学反应速率是________________,1000s时CO的转化率是________。
(3)在500s时生成的甲醇的浓度是________
【题目】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 | 1 000 | 1 200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
回答下列问题:
(1)该反应的ΔH______0(填“<”“>”或“=”)。
(2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1,则6 s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)1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为________。