题目内容

(6分)将3 mol A和3 mol B混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)  xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。试求:
(1)B的平均反应速率为           
(2)x的值为           
(3)5 min后,A、B的物质的量之比为           


(1)0.05mol/(L·min)
(2)2
(3)3:5

解析试题分析:(1)5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,则D的反应速率是0.5mol/L/5min="0.1" mol/(L·min),C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,所以x:2=1:1,所以x=2,B的平均反应速率是D反应速率的1/2,即0.1 mol/(L·min)×0.5=0.05mol/(L·min);
(2)根据以上分析x=2;
(3)5min后,消耗B的物质的量0.05mol/(L·min)×5min×2L=0.5mol,消耗A的物质的量是1.5mol,剩余A的物质的量是3mol-1.5mol=1.5mol,B剩余的物质的量是3mol-0.05mol/(L·min)×5min×2L=2.5mol,则5 min后,A、B的物质的量之比为1.5:2.5=3:5
考点:考查化学反应速率的有关计算,化学方程式系数的确定

练习册系列答案
相关题目

(8分) CO2是最重要温室气体,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2具有重大意义。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。

①写出该反应的化学方程式_______________________ 计算从反应开始到3 min时,氢气的平均反应速率v(H2)=____________________。
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是___________________ 。
A 在原容器中再充入1 mol H2         B 在原容器中再充入1 mol CO2   
C  缩小容器的容积             D 使用更有效的催化剂
E.在原容器中充入1 mol He  F.将水蒸气从体系中分离出
(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学反应方程式为:2CO2(g)+6H2(g)      CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
(3)在一定压强下,测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。

温度(K)
CO2转化率/(%)
n(H2)/n(CO2)
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
①上述反应的a________0(填“大于”或“小于”)。
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则该反应的反应热a值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在一定温度下,增大的值,CO2转化率_________,生成乙醇的物质的量________(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。

、随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
下图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。该反应是     (填“吸热”或“放热”)反应。

(2)某温度下,若将6mol CO2和8 mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化的曲线如下图实线所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。

①在反应进行的0~1min内,该反应的平均速率v(H2)=                   
②如果改变影响化学平衡的一个因素(如:温度、浓度、压强),反应将向着能够减弱这种改变的方向进行(如增大H2的浓度,反应向右进行以减弱外界条件增大H2的浓度的影响)直至达到新的平衡。若上述反应体系不改变反应物的物质的量,仅分别改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I改变的实验条件是               ,曲线Ⅱ改变的实验条件是              
(3)下列各项中,不能够说明CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是          (单选)。

A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B.一定条件下,CH3OH消耗的速率和CH3OH生成的速率相等
C.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变
D.一定条件下,单位时间内消耗1 mol CO2,同时生成1 mol CH3OH

据图回答下列问题:

Ⅰ、(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是______________________
负极反应式为:_________________________________________________。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为________(填Mg或Al),总反应化学方程式为
______________________________________________________________。
Ⅱ、由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其正极的电极反应式为                              
Ⅲ、(1)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
分析该反应并回答下列问题:下列各项中,不能够说明该反应已达到平衡的是________(填序号)。
a.恒温、恒容条件下,混合气体的平均相对分子质量不变
b.一定条件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定条件下,CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d.一定条件下,单位时间内消耗2 mol H2,同时生成1 mol CH3OH
(2)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

①该电池工作时,b口通入的物质为________________,
c口通入的物质为________________。
②该电池负极的电极反应式为:_______          
③工作一段时间后,当6.4 g甲醇完全反应生成CO2时,
有______________NA个电子转移。

(14分)
已知CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(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
回答下列问题:
(1)该反应的△H          0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的CO和0.80mol的H2O,反应初始6s内CO的平均反应速率v(CO)="0.003" mol·L-1·s-1,则6S末CO2的物质的量浓度为               ;反应经一段时间后,达到平衡后CO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(CO)不随时间改变           d.单位时间里生成CO和H2的物质的量相等   
(4)已知1000℃时,要使CO的转化率超过90%,则起始物c(H2O): c(CO)应不低于       
(5)某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态的K2CO3为电解质,请写出该燃料电池正极的电极反应式                                             
(6)已知CO可用于制备很多物质:
       ΔH=+8.0kJ·mol-1
       ΔH=+90.4kJ·mol-1
               ΔH=-556.0kJ·mol-1
               ΔH=-483.6kJ·mol-1
请写出反应生成热化学方程式                      

(14分)已知CO2、SO2、NOx是对环境影响较大的气体,请你运用所学知识参与环境治理,使我们周围的空气更好。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3,反应混合体系
中SO3的百分含量和温度的关系如右图所示(曲线上
点均为平衡状态)。由图可知:

①2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)的△H____0(填“>”或“<”),若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡             移动(填“向左”、“向右”或“不移动”);
②若温度为T1时,反应进行到状态D时,v(正)_______v(逆)(填“>”、“<”或“=”);
③硫酸厂的SO2尾气用过量的氨水吸收,对SO2可进行回收及重新利用,反应的化学方程式为                                                                  
④新型氨法烟气脱硫技术是采用氨水吸收烟气中的SO2,再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。其优点除了能回收利用SO2外,还能得到一种复合肥料,该复合肥料可能的化学式为:________(只要求写一种);
(2)汽车尾气(含有烃类、CO、NOx等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。其前半部反应方程式为:
2CO+2NO 2CO2+N2。它的优点是                                   
(3)有人设想用图所示装置,运用电化学原理将CO2、SO2
化为重要化工原料。

①若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,则正极电极反应式为
                               
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4。科研人员希望每分钟
从C处获得100 mL 10 mol/L H2SO4,则A处通入烟气(SO2
的体积分数为1%)的速率为                     L/min(标准状况)。

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