题目内容
如图所示,甲、乙之间的隔板K和活塞F都可左右移动,甲中充入2 mol SO2和1 mol O2,乙中充入2 mol SO3和1 mol He,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应达到平衡后,再恢复至原温度,回答下列问题:
(1)若固定隔板K,能表示甲容器中一定达到化学平衡的是
A.甲中气体的总压强不变 | B.各气体的物质的量浓度不变 |
C.混合气体的平均摩尔质量不变 | D.混合气体的密度不变 |
(2)达到平衡后隔板K是否可能处于0刻度 ________(填“可能”或“不可能”)。若K最终停留在0刻度左侧a处,则a一定小于________。
(3)若平衡时,K最终停留在左侧刻度1处,则甲中SO3的物质的量为________mol,乙中SO3的转化率________50%(填“>”、“<”或“=”),活塞F最终停留在右侧刻度______处(填下列序号:①<6 ②>6 ③=6)。
(4)若一开始就将K、F固定,其他条件均不变,甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍,则甲、乙都达到平衡后,两容器的压强之比为P甲:P乙=
21.(1)ABC (2)不可能 2 (3) 1, >, ② (4) 12:17
解析试题分析:(1)若固定隔板K,甲容器相当于恒温恒容的容器,当各物质的物质的量(气体的总压强不变),各气体的物质的量浓度不变,混合气体的平均摩尔质量不变时达到平衡状态。 而混合气体的密度不变始终不变;反应速率v(SO2) v(SO3),没有指明是正反应速率还是逆反应速率 ,所以ABC正确。
(2)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反应是气体体积减小的反应,隔板一定发生滑动,达到平衡后隔板K不可能处于0刻度;由于甲中充入2molSO2和1mol O2,反应向正反应方向移动,A中压强降低,最多能转化为2mol SO3,但是由于反应是可逆反应,所以SO3的物质的量在0-2 mol之间,所以达到平衡后,隔板K不再滑动,最终停留在左侧刻度0-2之间,故a小于2;
(3)由于左右两边不考虑加入的氦气,达到的平衡是相同平衡,三氧化硫体积分数相同,“隔板K最终停留在左侧1处”说明反应后气体体积为5格,左边气体减少了0.5mol,即平衡后物质的量为2.5mol,
设参加反应的二氧化硫的物质的量为2x,
故2-2x+1-x+2x=2.5,
则x=0.5mol,
则甲中二氧化硫的转化率为50%.生成三氧化硫物质的量为1mol;
但是对于乙来说,就不同了,如果无He,甲与乙是等效平衡,但乙的压强比甲小,则2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g)的平衡向右移动了,故其转化率比大于50%;左边气体减少了0.5mol,右边增加物质的量大于0.5mol,F活塞右移,活塞F最终停留在右侧刻度大于6处;
故答案为:1,>,②;
(3)体积固定,恒温、恒压容器中,两边达到平衡的状态相同,乙中的氦气对平衡无影响;甲平衡后压强变为开始压强的0.8倍,即平衡后甲容器中气体2.4 mol,乙容器中气体3.4 mol,所以压强之比12:17
考点:化学平衡的计算;化学平衡建立的过程.
金属镁及其化合物不仅在国防上有重要应用,在化学研究中也有广泛应用。
(1)某同学研究反应速率时用如下方法:取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图所示。镁与盐酸反应的离子方程式为 ;在前4min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4 min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:_____________。
(2)向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解,写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式 。
(3)Mg Al可形成原电池:
编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电子流动方向 |
1 | Mg Al | 稀盐酸 | Mg流向Al |
2 | Mg Al | NaOH溶液 | |
根据上表中的实验现象完成下列问题:
①实验1中Mg为 极;
②实验2中电子流动方向 ,Al为 极,为什么? 。
在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生下列反应:
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g) ΔH= a kJ·mol-1
上述反应NH3生成量与温度的关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表:
温度 T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6 mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
(2)用水稀释0.1 mol·L-1氨水(设稀释时溶液温度不变),则溶液中随着水量的增加而减小的是下列的 (填序号):
A.c(NH3·H2O) B. C.c(H+)·c(OH-) D.
(3)工业用氨制取硝酸的氧化反应为:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,若起始的物质的量相同,则下列关系图正确的是________(填序号):
A B C D
(4)在1L容积固定的密闭容器中发生上述反应,部分物质的物质的量浓度如下表:
时间/浓度 | c(NH3) (mol/L) | c(O2 ) (mol/L) | c(NO) (mol/L) |
起始 | 0.8000 | 1.600 | 0.000 |
第4 min | 0.3000 | 0.9750 | 0.5000 |
第6 min | 0.3000 | 0.9750 | 0.5000 |
第8 min | 0.7000 | 1.475 | 0.1000 |
反应在第6 min到8min时改变了条件,改变的条件可能是___________________;在该条件下,平衡向_______移动(填“左”或“右”)。
将E和F加入固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生反应:
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
810 | 54.0 | a | b |
915 | c | 75.0 | d |
1000 | e | f | 83.0 |
(2)该反应的△S 0(填“>”、“<”或“=”,下同),b f。
(3)平衡常数K(1000℃) K(810℃) ,理由是 。
(4)对于上述反应,下列说法正确的是 (填序号)。
①混合气体的密度不再变化,反应达到平衡
②该反应的正反应为放热反应
③增大F的量,单位体积活化分子数增大,化学反应速率加快
④恒温恒容条件下通入惰性气体,平衡不移动
⑤恒温恒压条件下通入惰性气体,化学反应速率加快
请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,在恒容容器中,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中能说明反应达到平衡状态的是___________
A.体系压强保持不变 |
B.混合气体的密度保持不变 |
C.CO与H2的浓度之比为1∶2 |
D.单位时间内,消耗2molH2的同时消耗1mol CH3OH |
(2)已知: CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1 H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式为 __________