题目内容
【题目】将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为____。
(2)反应前A的物质的量浓度是____。
(3)10 s末,生成物D的浓度为__。
(4)A与B的平衡转化率之比为___。
(5)反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是_(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),气体的密度变化是___。
(6)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(填“增大”、“减小”或“不变”):
①降低温度____;②增大A的浓度_____;
③恒容下充入氖气________。
(7)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号)___;
A.v(B)=2v(C)
B.容器内压强不再发生变化
C.A的体积分数不再发生变化
D.器内气体密度不再发生变化
E.相同时间内消耗n mol的B的同时生成2n mol的D
(8)将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(s) NH3(g)+HI(g),2HI(g)
H2(g)+I2(g)。当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则NH3的浓度为___。
【答案】0.04mol/(Ls) 1.5 mol/L 0.4 mol/L 1:1 不变 不变 减小 增大 不变 C 5mol·L-1
【解析】
将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol,由此可知,C的变化量为0.8 mol,A(g)、B(g)、D(g)的变化量分别为1.2 mol、0.4 mol、0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为;
(2)反应前A的物质的量为(1.8 mol+1.2 mol)=3 mol,故其物质的量浓度是=1.5mol/L;
(3)10 s末,生成物D的浓度为=0.4 mol/L;
(4)达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,两者的物质的量之比与化学计量数之比相等,变化量之比也等于化学计量数之比,说明两者的起始量之比也等于化学计量数之比,故A与B的平衡转化率之比为1:1;
(5)反应前后,气体的分子数保持不变,故反应过程中容器内气体的平均相对分子质量不变;反应过程中,气体的总质量不变,气体的总体积也不变,故气体的密度也不变;
(6)①降低温度,化学速率减小,故生成D的速率减小;
②增大A的浓度,化学反应增大,故生成D的速率增大;
③恒容下充入氖气,各组分的浓度不变,故生成D的速率不变;
(7)A.v(B)不可能等于2v(C),也不能说明正反应速率等于逆反应速率,故该反应不可能达到化学平衡状态;
B.反应前后气体的分子数保持不变,故容器内压强一直不变,无法由此判断该反应是否达到化学平衡状态;
C.A的体积分数不再发生变化,说明其浓度保持不变,故该反应达到化学平衡状态;
D.气体的总质量和总体积一直不变,故器内气体密度一直不变,无法由此判断该反应是否达到化学平衡状态;
E.相同时间内消耗n mol的B的同时生成2n mol的D,只说明了正反应速率,不能说明正反应速率等于逆反应速率,故无法由此判断该反应是否达到化学平衡状态。
综上所述,该反应达到化学平衡状态的是C。
(8)将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生下列反应:NH4I(s) NH3(g)+HI(g),2HI(g)
H2(g)+I2(g)。当反应达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则NH3的浓度为[2c(H2)+ c(HI)]=2×0.5mol·L-1+4mol·L-1=5mol·L-1。
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