题目内容
在1.0 L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)??B(g)+C(g)ΔH=+85.1 kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
总压强p/100 kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为____________________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为______________。平衡时A的转化率为__________,列式并计算反应的平衡常数K__________________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n(总)=________ mol,n(A)=________ mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=________。
反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
c(A)/(mol·L-1) | 0.10 | a | 0.026 | 0.006 5 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是________________________________,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为__________ mol·L-1。
(1)升高温度、降低压强
(2)(—1)×100% 94.1%
A(g) B(g) + C(g)
0.10 0 0
0.10×(1-94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1%
K==1.5
(3)①0.10× 0.10×(2—) ②0.051 达到平衡前每间隔4 h,c(A)减少约一半 0.013
解析
化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”提纯金属钨的反应原理为W(s)+I2(g)WI2(g) (I)。该反应在石英真空管中进行,如下图所示:
①反应(I)的平衡常数表达式K=_______,若K=,向某恒容密闭容器中加入1mol I2(g)和足量W(s),反应达到平衡时I2(g)的转化率为__________。
②反应(I)的△H____0(填“>”或“<”),上述反应体系中可循环使用的物质是_________。
③能够说明上述反应已经达到平衡状态的有_________(填序号)。
a.I2与WI2的浓度相等
b.W的质量不再变化
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.单位时间内,金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等
(2)25℃时,NaHSO3的水解平衡常数=1.0×10-12mol/L,则该温度下H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=____mol/L,若向H2SO3溶液中加入少量的I2,则溶液中将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。用Na2SO3溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-): n ( HSO3-) | 91:9 | 1:1 | 1:91 |
pH(25℃) | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为_________________________。
25 ℃时,在体积为2 L的密闭容器中,气态A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
t2~t3 | t4~t5 | t5~t6 | t7~t8 |
K1 | K2 | K3 | K4 |
(1)根据图1数据,写出该反应的化学方程式:__________________。此反应的平衡常数表达式K=___,从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为___。
(2)在5~7 min内,若K值不变,则此处曲线变化的原因是__________。
(3)如图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图,各阶段的平衡常数如表所示。K1、K2、K3、K4之间的关系为________(用“>”、“<”或“=”连接)。A的转化率最大的一段时间是________。
Ⅰ.课本中通过向草酸(H2C2O4)溶液中滴加用硫酸酸化高锰酸钾中研究浓度对化学反应速率的影响,请你写出该反应的化学方程式 ,该反应不需使用指示剂的原因是 ;
Ⅱ.某同学根据课本外界条件对化学反应速率的影响原理,设计了硫代硫酸钠与硫酸反应有关实验,实验过程的数据记录如下(见表格),请结合表中信息,回答有关问题:
实验 序号 | 反应温度 (℃) | 参加反应的物质 | ||||
Na2S2O3 | H2SO4 | H2O | ||||
V/mL | c/mol?L-1 | V/mL | c/mol?L-1 | V/mL | ||
A | 20 | 10 | 0.1 | 10 | 0.1 | 0 |
B | 20 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
C | 20 | 10 | 0.1 | 5 | 0.1 | 5 |
D | 40 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
(1)写出上述反应的离子方程式
(2)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是 (填实验序号)
(3)在利用比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有 关的各项反应条件.其中:
①能说明温度对该反应速率影响的组合比较是 ;(填实验序号)
②A和B、A和C的组合比较所研究的问题是
③B和C的组合比较所研究的问题是
(4)教材是利用了出现黄色沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小的可能原因: