4.(1)减小,通入适量SO2或给体系升温 (2)任意值 (3)3.6<c≤4
讲析:(2)a:b=1.2:0.6=2:1,与反应达到平衡状态A时的起始比例相同,为恒温恒压下的等效平衡,生成物只有一种物质,则c取任意值。
(3) 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
起始量 a b c
据题意有: a+b+c<4.2……①
假设c molSO3完全转化为SO2、O2,则
(a+c)+(b+)=6……② 联立①②得:c>3.6
若起始时只有SO3,则c≤4。
c的取值范围:3.6<c≤4
检测提高
3.(1)770℃ 890℃
(2)降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度
(3)K=C(K)/C(Na)
讲析:此题要求学生能够分析图表数据,并结合化学平衡移动原理加以运用。要知道常压为101.3Kpa,且对平衡常数数学表达式的要求要熟悉。
1.B 2.A
9.(1)在等温等容条件下,达平衡时容器内气体压强都为P。两者为等效平衡,换算为同一半边的物质的物质的量相同。设通人1/3molNH3,需加入N2和H2的物质的量分别为x和y,则有:x+=1 x=5/6 y+ =1 y=1/2
(2)假设1molH2完全反应,可生成NH3 2/3mol,
消耗N21/3mol,则2/3<n(N2)<1; 0<n(NH3)<2/3。
(3)不可能,若按题中给出的N2和H2物质的量
n(H)=0.5×2+0.5×3=2.5>2,不符合守恒原理。
第13课时 (B卷)
纠错训练
8.关于合成氨反应压强条件的选择,从理论上看:由于增大压强有利于增大化学反应速率,而该反应又是一个很难进行的反应,因此,应尽量采用高压;又因该反应正方向是一个气体分子数减小的反应,增大压强,平衡将向气体分子数减小的方向即正反应方向移动,故高压有利于提高N2、H2的转化率。由此可知,无论从反应速率,还是从化学平衡考虑,增大压强总是有利的,因而从理论上讲,压强越高越好。
但是,基于以下两个原因:(1)实验表明,当压强增大到一定程度时,继续增大压强,NH3在平衡混合物中含量增加的幅度越来越不显著;(2)压强增大,对动力、材料及设备的要求越来越高,而这些要求又受到现实条件的种种限制,因此,压强的无限增大既无必要,也不现实。
综上所述,从提高综合经济效益考虑,应采取适当高压,就目前理论和实践发展水平来看,根据生产厂家的规模和条件,宜采用的压强是20MPa--50MPa。
关于SO2转化为SO3的反应:2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g);△H<0,虽然增大压强对提高反应速率和转化率都有利,但由于在V2O5催化下,此反应已有很快的速率,且常压下SO2转化率已高达97.5%(450℃),故不必采取加压的措施。
可见,反应条件的选择应从理论与实际两个方面综合考虑。
7.(1)除CO的原因是防止合成塔中的催化剂中毒;
(2)吸收CO的适宜条件应选择:低温、高压;
(3)醋酸铜氨再生的适宜条件是:高温、低压。
讲析:分析吸收CO反应的特点:正反应是气体体积缩小的放热反应,对于这样一个可逆反应,用化学平衡原理及有关知识可做出解答。
6.解建立计算模式: X + 2Y 2Z
n始(mol) a b 0
Δn(mol) x 2x 2x
n平(mol) a-x b-2x 2x
据题意:(a-x)mol+(b-2x)mol=2xmol mol
气体Y的转化率= 故B项正确。
1.D 2.BD 3.BD 4.D 5.D 6.B
讲析:1.第一步反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ;△H>0,是吸热反应,降低温度平衡左移;生成的CO量少,不利于提高CO的转化率,故①不对。增大CO 浓度,其转化率也不可能提高。此题选D。 2.应注意化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围。B中加催化剂只能提高反应速率。D中合成氨的反应是放热反应,升高温度反应速率加快,平衡左移。 3.寒冷季节易诱发关节疼痛,说明降低温度易形成尿酸钠晶体,则反应②是放热反应,故选BD。 4.平衡气体平均相对分子质量为2×4.25=8.5,而向右反应结果,物质的量增加,平均相对分子减小。根据平衡中可逆反应的不完全转化特征n(A)>n(平),故M(A)<2M(平)=17。 5.根据固定体积的密闭容器内温度不变,混合气体的压强增大和“X”浓度减小,可知化学平衡向正反应方向移动,得4+3<2+n,n>5,据选项可知n=6。
3.(1)正反应,7.0 (2)不相等,因题中有“x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置”,所以当x=4.5时或5.0时,达到平衡的温度一定不同,因平衡条件不同,平衡时A的物质的量一定不同。
讲析:(1)反应器左侧的反应为一个反应前后总体积不变化的反应,总物质的量始终为nA+nB+nC=4mol+4mol+4mol=12mol,这就要求反应器右侧也必须始终保持总的物质的量为12mol。当x=4.5时,右侧反应在起始时总的物质的量为6.5mol+4.5mol+2mol=13mol,大于12mol,此时反应向总体积缩小的方向移动,即向正反应方向进行。由于右侧的正反应是一个体积缩小的反应,E物质参与反应的越多,体积缩小的越多。设平衡时D物质消耗量为amol。
D + 2E 2F
起始时: 6.5 x 2.0
变化量: a 2a 2a
平衡时:6.5-a x-2a 2.0+2a
解得 x<7.0
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2.A、D
讲析: X(g)+a Y(g) b Z(g)
反应前物质的量(mol) 1 a 0
反应后物质的量(mol) 1-1×50%=0.5 0.5a 0.5b
反应前气体总物质的量为(1+a)mol
反应后气体总物质的量为(0.5+ 0.5a+0.5b)mol
按定义,密度、质量、体积之间的关系为d=m/V,题设情境气体的总质量m未变,所以气体密度d与体积V成反比,在同温同压下,按照阿伏加德罗定律,V又与气体总物质的量成正比,因此密度与气体总物质的量成反比。据此列式
(1+a):(0.5+ 0.5a+0.5b)=1:,化简成1+a=2b
将选项中的各a、b值代入可见,只有A、D项的等式成立。