题目内容
16.恒温恒容下,将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)?x(C(g)+2D(s).2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2mol B,并测得C的浓度为1.2mol/L.(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为0.6mol/(L.min).
(2)A的转化率与B的转化率之比为2:1.
(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是③.
①压强不再变化
②A的消耗速率与C的消耗速率之比为1:1
③气体密度不再变化
④A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入2molA气体和2molB气体,在原温度下达到新的平衡,此时B的物质的量是2.4mol.
(5)欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与上述平衡相等,起始加入的A、B物质的量n(A)、n(B)之间应满足的关系为n(A)=n(B).
分析 (1)2min达到平衡,C的浓度为1.2mol/L,结合v=$\frac{△c}{△t}$计算;
(2)2A(g)+B(g)?xC(g)+2D(s),
开始 2 2 0 0
转化 1.6 0.8
平衡 0.4 1.2
以此计算转化率;
(3)利用平衡的特征“等、定”及由此衍生的物理量来判断平衡;
(4)从等效平衡的角度分析;
(5)欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与上述平衡相等,与原平衡为等效平衡,根据B、C的量可知x=3,反应前后气体的化学计量数不变,起始加入的A、B物质的量n(A):n(B)应与原平衡相等.
解答 解:(1)2min达到平衡,C的浓度为1.2mol/L,由v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1.2mol/L}{2min}$=0.6mol/(L.min),故答案为:0.6mol/(L.min);
(2)2A(g)+B(g)?xC(g)+2D(s),
开始 2 2 0 0
转化 1.6 0.8
平衡 0.4 1.2
则A、B的转化率之比为$\frac{1.6}{2}$:0.4=2:1,故答案为:2:1;
(3)2A(g)+B(g)?3C(g)+2D(s),
①2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2mol B,则B的反应速率为$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/(L.min),由反应速率之比等于化学计量数之比可知,x=3,该反应中压强始终不变,不能判断平衡,故①错误;
②A的消耗速率与C的消耗速率之比为1:1,正逆反应速率不等,没有达到平衡状态,故②错误;
③因气体的质量在变化,则气体密度不再变化,达到平衡,故③正确;
④A的消耗速率与B的消耗速率之比为2:1,关系始终存在,不能判断平衡,故④错误;
故答案为:③;
(4)因为该反应为气体体积不变的反应,若向原平衡混合物的容器中再充入2mol A气体和2mol B气体,即相当于将原平衡体积压缩为一半,而此时平衡不移动,由于加入A和B后起始的物质的量为原来的双倍,所以平衡时B的物质的量为原来的双倍,故B的物质的量为2.4mol,故答案为:2.4mol;
(5)欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与上述平衡相等,与原平衡为等效平衡,由于x=3,反应前后气体的化学计量数不变,起始加入的A、B物质的量n(A):n(B)应与原平衡相等为1:1,即n(A)=n(B),
故答案为:n(A)=n(B).
点评 本题考查化学平衡计算、反应速率计算、平衡状态判断、等效平衡等,为高考常见题型,侧重考查学生的分析、计算能力,注意利用反应速率的关系确定x为解答的关键,注意理解等效平衡规律,难度中等.
| A. | 碱性氧化物 氧化铁 Fe2O3 | B. | 酸性氧化物 干冰 CO2 | ||
| C. | 酸 硫酸 H2S | D. | 碱 纯碱 Na2CO3 |
| A. | 150ml | B. | 180ml | C. | 200ml | D. | 250ml |
| A. | 金属发生腐蚀的实质是:M-ne-=Mn+ | |
| B. | 金属发生的电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多 | |
| C. | 防止金属生锈可以通过涂油漆、镀金属等方法在其表面覆盖一层保护膜 | |
| D. | 在钢铁上连接一个铜块可以防止钢铁生锈 |
| A. | 我国明代医学家李时珍所著的医学名著是<<神农本草经>> | |
| B. | 麻黄碱是国际奥委会严格禁止使用的兴奋剂 | |
| C. | 毒品就是有毒的药品 | |
| D. | 表示非处方药,表示处方药 |