题目内容
【题目】一定量的在恒压密闭容器中发生反应:。平衡时,体系中各气体体积分数与温度的关系如图所示:
(1).已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为、、,则该反应的反应热__________。
(2).下列能说明反应一定达到平衡状态的是_______。
和的体积分数相等
混合气体的平均相对分子质量不变
混合气体的密度不变
气体总压强不再变化
碳的质量不再改变
(3).时,若在平衡体系中充入惰性气体,此时反应速率____填“变大”、“变小”或“不变”,且_____填“”、“”或“”。
(4).时,若在平衡体系中充入等体积的和,则平衡_____移动,其理由是_______。
(5).时,反应达平衡后的转化率为____________。
【答案】 变小 不移动 、的浓度不变
【解析】
本题考查反应热的计算,化学平衡移动,化学平衡状态的判断,难度中等。
(1).已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为、、,则有
;
;
根据盖斯定律得到目标方程式;
(2).,根据化学平衡的直接和间接判断依据判断;
(3).恒温恒压充惰性气体,相当于反应物浓度减小,速率减小,平衡正向移动;
(4).时,若在平衡体系中充入等体积的和,则平衡不移动,因为、的浓度不变;
(5).时,氢气的体积分数为百分之四十,用三段式计算反应达平衡后的转化率;
已知甲烷、碳、氢气的燃烧热分别为、、,则有
;
;
根据盖斯定律得:,则该反应的反应热;
故答案为:;
和的体积分数相等,不能说明反应一定达到平衡状态,故a错误;
由于碳为固体,且反应前后气体分子数不相等,因此混合气体的平均相对分子质量不变,能说明反应一定达到平衡状态,故b正确;
由于碳为固体,所以混合气体的密度不变,能说明反应一定达到平衡状态,故c正确;
因为反应在恒压条件下进行,所以气体总压强不再变化,不能说明反应一定达到平衡状态,故d错误;
碳的质量不再改变,能说明反应一定达到平衡状态,故e正确;
故答案为:bce;
时,因为反应在恒压条件下进行,若在平衡体系中充入惰性气体,体积增大反应物浓度减小,所以反应速率变小;平衡正向移动,则;
故答案为:变小;;
时,若在平衡体系中充入等体积的和,则平衡不移动,因为、的浓度不变;
故答案为:不移动;、的浓度不变;
开始(mol)
转化(mol) x 2x
平衡(mol) 2x
则,解得,所以时,反应达平衡后的转化率为;
故答案为:。