题目内容

在 1.0L恒容密闭容器中放入0.10mol A (g),在一定温度进行如下反应.
A(g)?2B(g)+C(g)+D(s)△H=+85.1kJ/mol
容器内气体总压强(P)与起始压强P0的比值随反应时间(t)变化数据见下表(提示:密闭容器中的压强比等于气体物质的量之比).
时间t/min01248162025
P/P01.001.501.802.202.302.382.402.40
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=
 
.
(2)0~2min内的平均反应速率v(B)=
 
.
(3)下列能提高 A 的转化率的是
 
.
A.升高温度                     
B.向体系中通入A气体
C.减少D的物质的量          
D.向体系中通入稀有气体He
(4)相同条件下,若该反应从逆向开始,建立与上述相同的化学平衡,则 D 的取值范围n (D)
 
 mol.
(5)将容器改为恒压容器,改变条件,使反应达到相同的限度,则达到平衡时 B 的浓度为
 
.(保留三位有效数字).
考点:化学平衡常数的含义,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:(1)化学平衡常数K为平衡时的生成物浓度方次的乘积与反应物浓度方次的乘积之比,固体或纯液体不在公式中;
(2)化学反应速率v=
△c
△t
;
(3)使得化学平衡正向进行的因素(但是不能加入物质本身)均可以提高反应物的转化率;
(4)若该反应从逆向开始,建立与上述相同的化学平衡,则Qc>K,根据极限转化思想来实现等效平衡;
(5)据体积之比等于其物质的量之比,求算出反应后气体的物质的量,可求出反应后气体体积和物质的量.
解答: 解:(1)反应A(g)?2B(g)+C(g)+D(s)的化学平衡常数K=
c2(B)?c(C)
c(A)
,故答案为:
c2(B)?c(C)
c(A)
;
 (2)在1.0L密闭容器中放入0.10mol A(g),设A的变化量是x,则
        A(g)?2B(g)+C(g)+D(s)
初始量:0.1     0       0
变化量:x       2x      x
末态量:0.1-x   2x      x
则
0.1
0.1-x+2x+x
=
1
1.8
,解得x=0.04mol,所以0~2min内A的反应速率是v=
△c
△t
=
0.04mol
0.1L
2min
=0.02mol/(L.min),物质表示的反应速率之比等于系数之比,所以B表示的反应速率为:0.04mol/(L.min),
故答案为:0.04mol/(L.min);
(3)A.升高温度,平衡正向移动,所以A的转化率增大,故A正确;
B.体系中通入A气体,A的转化率减小,故B错误;
C.将D(固体)的浓度减小,不会引起平衡的移动,A的转化率不变,故C错误;
D.通入稀有气体He,使体系压强增大到原来的5倍,但是各组分浓度不变,不会引起平衡的移动,A的转化率不变,故D错误;
故选A;
(4)相同条件下,若该反应从逆向开始,建立与上述相同的化学平衡,则D的取值范围n(D)>0.03,故答案为:>0.03;
(5)反应后气体物质的量为:0.1-0.07+2×0.07+0.07=0.24mol,相同压强下,气体体积之比等于物质的量之比,反应后气体体积为:
0.24mol
0.1mol
,V=2.4L,所以B的浓度为
0.14mol
2.4L
=0.0583mol/L,故答案为:0.0583mol/L.
点评:本题考查了化学平衡常数的含义、化学平衡移动的影响因素等,题目涉及的知识点较多,侧重反应原理的应用的考查,题目难度中等.
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