题目内容
(12分).
在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g) △H=+85.1kJ·mol-1(吸热反应)
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/100kPa | 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_____.
(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 | 0.0065 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是_________________,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为_______mol·L-1
(1)升高温度、降低压强
(2)α(A)="(" -1)100%;94.1%;
(3)①0.1;0.1(2-);
②0.051(1分);每间隔4小时,A的浓度为原来的一半。0.013(1分)
解析试题分析:(1) 欲提高A的平衡转化率即让此反应向正反应方向移动。此反应是吸热反应,升高温度,平衡向正方向移动;此反应是气体分子数增大的反应,降低压强,平衡向分子数减少的方向即正方向移动。
(2) 在相同条件下,压强之比等于物质的量之比。在此反应中 A(g)B(g)+C(g),P/P0=n/n0,n与n0分别为气体总物质的量和起始时气体的物质的量,在反应中增加的物质的量和反应的A的物质的量相等,所以A的转化率为(n-n0)/n0100%=" (P-" P0)/P0100%="(" -1)100%;平衡时A的转化率为(9.53-4.91)/4.91
=94.1%。
①起始时在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),n总 =" n(A)+" n(A)×α(A)=" n(A)×(1+α(A))=" 0.1mol,n(A)= 0.1(2-)mol。
②对照反应时间和反应物A的浓度的关系即可得到。
考点:考查影响化学平衡的因素,转化率的计算。
(14分)以下是一些物质的熔沸点数据(常压):
| 钾 | 钠 | Na2CO3 | 金刚石 | 石墨 |
熔点(℃) | 63.65 | 97.8 | 851 | 3550 | 3850 |
沸点(℃) | 774 | 882.9 | 1850(分解产生CO2) | --- | 4250 |
4Na(g)+3CO2(g)2Na2CO3(1)+C(s,金刚石);△H=-1080.9kJ/mol
(1)上述反应的平衡常数表达式为 ;若4v正(Na)=3v逆(CO2),反应是否达到平衡 (选填“是”或“否”)。
(2)若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890℃升高到1860℃,若反应时间为10min,金属钠的物质的量减少了0.2mol,则10min里CO2的平均反应速率为 。
(3)高压下有利于金刚石的制备,理由 。
(4)由CO2(g)+4Na(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol;则Na2O固体与C(金刚石)反应得到Na(g)和液态Na2CO3(1)的热化学方程式: 。
(5)下图开关K接M时,石墨作 极,电极反应式为 。当K接N一段时间后,测得有0.3mol电子转移,作出y随x变化的图象【x—代表n(H2O)消耗,y—代表n[Al(OH)3],反应物足量,标明有关数据】
(9分)硝基苯甲酸乙酯在OH-存在下发生水解反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH.两种反应物的初始浓度均为0.050mol/L,15 ℃时测得:O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。回答下列问题:
t/s | 0 | 120 | 180 | 240 | 330 | 30 | 600 | 700 | 800 |
α/% | 0 | 33.0 | 41.8 | 48.8 | 58.0 | 69.0 | 70.4 | 71.0 | 71.0 |
(2)列式计算15 ℃时该反应的平衡常数_________________。
(3)为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可以采取的措施有_________(要求写出两条)。