题目内容

在体积恒定的密闭容器中,充入3molA和1molB发生反应3A(g)+B(g)xC(g),达到平衡后,C在平衡混合气中的体积分数为φ.若维持温度不变,按1.2molA、0.4molB、0.6molC为起始物质.
(1)若达到平衡后C的体积分数仍为φ,则x值是
1或4
1或4

(2)若达到平衡后压强不变,C的体积分数仍为φ,则x值是
D
D

A.1      B.2      C.3       D.4.
分析:根据恒温恒容下等效平衡判断;
解答:解:(1)根据恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的反应,只改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”)与原平衡相等,则两平衡等效.
即3+1≠x,0.6molC换算成A、B,A、B物质的量分别为1.2mol+
 1.8mol
x
;0.4mol+
0.6mol
x
,则 1.2mol+
 1.8mol
x
=3mol,0.4mol+
0.6mol
x
=1mol,解得x=1,符合题意思,
在恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”),与原平衡相等只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡等效.
即3+1=x,0.6molC换算成A、B,A、B物质的量分别为1.2mol+
 1.8mol
x
;0.4mol+
0.6mol
x
,两者的物质的量之比为
3
1
,与原平衡相同.符合题意;
故答案为:1或4,
(2)在恒温恒容条件下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量(即把一边“归零”),与原平衡相等只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡相同,两平衡等效,压强不变. 
即3+1=x,0.6molC换算成A、B,A、B物质的量分别为1.2mol+
 1.8mol
x
;0.4mol+
0.6mol
x
,两者的物质的量之比为
3
1
,与原平衡相同.即x=4,符合题意.故选:D.
点评:本题考查的是等效平衡及化学平衡的有关计算,采用极限反应法求出A、B的物质的量,根据恒温恒容下等效平衡判断是解题的关键.
练习册系列答案
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以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应I:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0  kJ?mol-1
反应II:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ?mol-1
(1)写出由CH3CH2OH+
H2O
H2O
?2CH3OH的热化学方程式为:
CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CH3OH(g);△H=+75.6 kJ?mol-1
CH3CH2OH(g)+H2O(g)=2CH3OH(g);△H=+75.6 kJ?mol-1

(2)在一定条件下,对于反应I:在体积恒定的密闭容器中,达到平衡的标志是
bf
bf
(填字母)
a.CO2和CH3OH 浓度相等      b.H2O的百分含量保持不变
c.H2的平均反应速率为0       d.v(CO2)=3v(H2
e.混合气体的密度不再发生改变    f.混合气体的平均相对分子质量不再发生改变
如果平衡常数K值变大,该反应
ad
ad
(填字母)
a.一定向正反应方向移动    b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动    d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是
bd
bd
(填字母),达到平衡后,想提高H2转化率的是
ac
ac
(填字母)
a、降低温度     b、补充H2      c、移去甲醇   d、加入催化剂
(3)在密闭容器中,对于反应II中,研究员以生产乙醇为研究对象,在5MPa、m=n(H2)/n(CO2)=3时,测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如图1所示,则表示CH3CH2OH体积分数曲线的是
;表示CO2的体积分数曲线的是

(4)当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率.如图2是反应:2NO(g)+2CO(g)?2CO2(g)+N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,若催化剂的表面积S1>S2,在图2中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件.

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