题目内容
1.在1.0L密闭容器中放入1.0molX(g),在一定温度进行如下反应:X(g)?Y(g)+Z(g)△H=akJ.mol-1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 |
| 总压强p/100kPa | 4.00 | 4.20 | 4.50 | 5.20 | 6.00 | 6.00 |
(1)实验测得,随温度的升高反应的平衡常数K增大,则△H>0(填>、<或=)
(2)其他条件不变时,为使平衡向右移动,采用的下列措施可行的是BD.
A.缩小容器容积 B.及时分离出Y、Z C.使用合理的催化剂 D.升高体系温度
(3)计算平衡时X的转化率为50%,该温度下反应的平衡常数值为:0.5.
(4)由总压强p和起始压强po表示反应体系的总物质的量n(总)和反应物X的物质的量n(X),则n(总)=$\frac{p}{{p}_{0}}$mol,n(X)=(2-$\frac{p}{{p}_{0}}$)mol,反应物X的转化率a(X)的表达式为($\frac{p}{{p}_{0}}$-1)×100%.
分析 (1)随温度的升高反应的平衡常数K增大,说明升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应;
(2)A.缩小容器容积,压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动;
B.及时分离出Y、Z,平衡向生成Y、Z的方向移动;
C.使用合理的催化剂,不影响平衡移动;
D.升高体系温度,平衡向吸热反应移动;
(3)8h到达平衡,平衡时混合气体总物质的量为1mol×$\frac{600kPa}{400kPa}$=1.5mol,则:
X(g)?Y(g)+Z(g)
起始量(mol):1 0 0
变化量(mol):a a a
平衡量(mol):1-a a a
故1-a+a+a=1.5,解得a=0.5,
X转化率=$\frac{参加反应X物质的量}{X起始物质的量}$×100%,平衡常数K=$\frac{c(Y)×c(Z)}{c(X)}$;
(4)恒温恒容下,压强之比等于气体物质的量之比;利用物质的量差量计算参加反应X的物质的量,进而计算X转化率.
解答 解:(1)随温度的升高反应的平衡常数K增大,说明升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,故△H>0,故答案为:>;
(2)A.正反应为气体体积增大的反应,缩小容器容积,压强增大,平衡逆向移动,故A错误;
B.及时分离出Y、Z,平衡向生成Y、Z的方向移动,即平衡正向移动,故B正确;
C.使用合理的催化剂,可以加快反应速率,但不影响平衡移动,故C错误;
D.正反应为吸热反应,升高体系温度,平衡正向移动,故D正确,
故选:BD;
(3)8h到达平衡,平衡时混合气体总物质的量为1mol×$\frac{600kPa}{400kPa}$=1.5mol,则:
X(g)?Y(g)+Z(g)
起始量(mol):1 0 0
变化量(mol):a a a
平衡量(mol):1-a a a
故1-a+a+a=1.5,解得a=0.5,
X转化率=$\frac{0.5mol}{1mol}$×100%=50%,容器容积为1L,平衡常数K=$\frac{c(Y)×c(Z)}{c(X)}$=$\frac{0.5×0.5}{0.5}$=0.5,
故答案为:50%;0.5;
(4)恒温恒容下,压强之比等于气体物质的量之比,则n(总)=1mol×$\frac{p}{{p}_{0}}$=$\frac{p}{{p}_{0}}$mol,
混合气体物质的量增大$\frac{p}{{p}_{0}}$mol-1mol=($\frac{p}{{p}_{0}}$-1)mol,
X(g)?Y(g)+Z(g)物质的量增大
1 1
($\frac{p}{{p}_{0}}$-1)mol ($\frac{p}{{p}_{0}}$-1)mol
故平衡时n(X)=1mol-($\frac{p}{{p}_{0}}$-1)mol=(2-$\frac{p}{{p}_{0}}$)mol,
X转化率为$\frac{(\frac{p}{{p}_{0}}-1)mol}{1mol}$×100%=($\frac{p}{{p}_{0}}$-1)×100%,
故答案为:$\frac{p}{{p}_{0}}$;(2-$\frac{p}{{p}_{0}}$);($\frac{p}{{p}_{0}}$-1)×100%.
点评 本题考查化学平衡计算与影响因素、平衡常数及影响因素等,(3)(4)中计算关键是明确恒温恒容下压强之比等于气体物质的量之比.
| A. | PH=0的溶液:Al3+、NH4+、Ca2+、SO42- | |
| B. | 无色溶液:Mg2+、SO42-、Fe3+、Cl- | |
| C. | 加水稀释后溶液中$\frac{(O{H}^{-})}{c({H}^{+})}$明显减小的溶液:Na+、AlO2-、S2-、SO32- | |
| D. | 加入铝粉产生H2的溶液中,Fe2+、K+、NO3-、Cl- |
| A. | 若甲为Al,则丁可能是NaOH溶液 | B. | 若甲为氮气,则丁可能是O2 | ||
| C. | 若甲为Fe,则丁可能是盐酸 | D. | 若甲为Ca(OH)2溶液,则丁可能是CO2 |
| A. | 已知C(石墨,s)═C(金刚石,s)△H>0.则金刚石比石墨稳定 | |
| B. | 已知2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol.则H2的燃烧热为285.8 kJ/mol | |
| C. | 已知2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.0 kJ/mol.则C(碳)的燃烧热为110.5 kJ/mol | |
| D. | 已知2NaOH(aq)+H2SO4(aq)═Na2SO4(aq)+2H2O(l)△H=-114.6 kJ/mol.则该反应的中和热为114.6 kJ/mol |
| A. | 已知:HI(g)?$\frac{1}{2}$H2(g)+$\frac{1}{2}$I2(s)△H=-26.5kJ/mol,由此可知1mol HI气体在密闭容器中充分分解后可以放出26.5kJ的热量 | |
| B. | 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ/mol,则氢气的燃烧热为△H=-285.8 kJ/mol | |
| C. | 肼(N2H4)是一种用于火箭或燃料电池的原料,已知 2H2O(g)+O2(g)=2H2O2(l)△H=+108.3kJ/mol ① N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534.0kJ/mol ② 则有反应:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(l)△H=-642.3kJ/mol | |
| D. | 含20.0 g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则稀醋酸和稀NaOH溶液反应的热化学方程式为: NaOH(aq)+CH3COOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l)△H=-57.4 kJ/mol |
| A. | BC胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔现象 | |
| B. | 将小烧杯中25mL蒸馏水加至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色沉淀,停止加热,以制取Fe(OH)3胶体 | |
| C. | Fe(OH)3胶体粒子在电场影响下将向阴极运动,说明Fe(OH)3胶体带正电 | |
| D. | 往Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀H2SO4溶液时,开始时会出现凝聚,再继续逐滴加时,沉淀又会消失 |
| A. | 分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA | |
| B. | 在常温常压下,1 mol 氦气含有的原子数为NA | |
| C. | 常温常压下,22.4L氯气与足量金属钠充分反应,转移的电子数为2NA | |
| D. | 常温常压下,46g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NA |