题目内容
【题目】在容积为2L的密闭容器中充入3mol气体A和2.5mol气体B,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g).5min以后,测得生成1mol D,C的平均反应速率v(C)=0.1mol/(L·min).试求:
(1)方程式中C的化学计量数x=________。
(2)5min内A的平均反应速率v(A)=________。
(3)5min时B的转化率为________。
(4)温度升高A的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”);压强增大B的转化率________。
【答案】 2 0.15 mol·L-1·min-1 20% 增大 不变
【解析】C的平均反应速率v(C)=0.1molL﹣1min﹣1,反应生成C物质的量=0.1molL﹣1min﹣1×2L×5min=1mol;
3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 2.5 0 0
变化量(mol) 1.5 0.5 0.5x 1
平衡量(mol) 1.5 2 0.5x 1
(1)上述计算结合反应生成的C物质的量计算得到x,0.5x=1,x=2;
(2)5min内A的平均反应速率===0.15mol/Lmin;
(3)5min时B的转化率=×100%=×100%=20%;
(4)由题意可知,正反应为吸热反应,所以升高温度,平衡向正反应方向移动,所以A的转化率增大,由(1)计算得x=2,所以该反应为气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,所以B的转化率不变,
【题目】为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物的含量显得尤为重要。
I.氮氧化物研究
(1)一定条件下,将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列各项能说明反应达到平衡状态的是 ________________(填字母代号) 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.NO和O2的物质的量之比保持不变 d.每消耗1 molO2同时生成2 molNO2
(2)汽车内燃机工作时会引起N2和O2的反应:N2 +O22NO,是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。在T1、T2温度下,一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如右图所示,根据图像判断反应N2(g)+O2(g)2NO(g)的△H__________0(填“>”或“<”)。
Ⅱ.碳氧化物研究
(1)体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如右图所示,现将3molH2和2molCO放入容器中,移动活塞至体积V为2L,用铆钉固定在A、B点,发生合成甲醇的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
测定不同条件、不同时间段内的CO的转化率,得到如下数据:
T(℃) | 10min | 20min | 30min | 40min |
T1 | 20% | 55% | 65% | 65% |
T2 | 35% | 50% | a1 | a2 |
①根据上表数据,请比较T1_________T2(选填“>”、“<”或“=”);T2℃下,第30min 时,a1=________,该温度下的化学平衡常数为__________________。
②T2℃下,第40min时,拔去铆钉(容器密封性良好)后,活塞没有发生移动,再向容器中通入6molCO,此时v(正)________v(逆)(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)一定条件下可用甲醇与CO反应生成醋酸消除CO污染。常温下,将a mol/L的醋酸与b mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合(混合后溶液体积变化忽略不计),充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则根据溶液中的电荷平衡可知,溶液的pH=___________,则可以求出醋酸的电离常数Ka =____________ (用含a和b的代数式表示)。