题目内容
20.已知2X2(g)+Y2(g)?2Z(g)△H=-akJ•mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2molX2和lmolY2,在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为Wmol•L-1,放出热量bkJ.(1)此反应平衡常数表达式为K=$\frac{{c}^{2}(Z)}{{c}^{2}({X}_{2})•c({Y}_{2})}$;若将温度降低到300℃,则反应平衡常数将增大(填增大、减少或不变)
(2)若原来容器中只加入2molZ,500℃充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,则Z浓度=W mol•L-1(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足关系a=b+c(用代数式表示)
(3)能说明反应己达平衡状态的是BC
A.浓度c(Z)=2c(Y2) B.容器内压强保持不变
C.v逆(X2)=2v正(Y2) D.容器内的密度保持不变
(4)若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2molX2和lmol Y2达到平衡后,Y2的转化率将变大(填变大、变小或不变)
分析 (1)根据化学平衡常数概念可得K的表达式;根据温度对化学平衡的影响可得;
(2)恒温恒容下,2molZ完全转化到左边,可得2molX2和1molY2,故与原平衡为等效平衡,平衡时Z的浓度相同;同一可逆反应,相同温度下,正、逆反应的反应热数值相等,但符号相反,令平衡时Z的物质的量为nmol,根据反应热计算两个过程的热量数值,据此判断;
(3)根据化学平衡时:正逆反应速率相等,各组分的含量保持不变进行判断;
(4)原平衡随反应进行,压强降低.恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2molX2和1molY2,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断.
解答 解:(1)2X2(g)+Y2(g)?2Z(g),化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(Z)}{{c}^{2}({X}_{2})•c({Y}_{2})}$;△H=-akJ•mol-1,a>0,则△H<0,正反应为放热反应,降低温度,向着逆反应方向移动,K增大;
故答案为:K=$\frac{{{c^2}(Z)}}{{{c^2}({X_2})•c({Y_2})}}$;增大;
(2)恒温恒容下,2molZ完全转化到左边,可得2molX2和1molY2,故与原平衡为等效平衡,平衡时Z的浓度相同,故c(Z)=Wmol•L-1,
同一可逆反应,相同温度下,正、逆反应的反应热数值相等,但符号相反,令平衡时Z的物质的量为nmol,
对于反应2X2(g)+Y2(g)?2Z(g)△H=-akJ•mol-1,则b=则b=n×$\frac{a}{2}$,对于反应2Z(g)?2X2(g)+Y2(g)△H=akJ•mol-1,Z分解的物质的量为(2-n)mol,故c=$\frac{2-n}{2}$×a=1-n×$\frac{a}{2}$,故a=b+c;
故答案为:=; a=b+c;
(3)A.参与反应的c(Z)=2c(Y2),平衡时不一定满足该式,故A错误;
B.该反应是个气体体积减小的反应,随着反应的进行,压强减小,容器内压强保持不变时,说明反应平衡,故B正确;
C.v逆(X2)=2v正(Y2)=v正(X2),正逆反应速率相等,反应平衡,故C正确;
D.恒容气体体积不变,混合气体的质量不变,根据$ρ=\frac{m}{V}$,容器内的密度始终不变,故D错误;
故答案为:BC;
(4)原平衡随反应进行,压强降低.恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2molX2和1molY2,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应移动,Y2的转化率变大,
故答案为:变大.
点评 本题考查化学平衡常数、平衡状态判断,化学平衡的有关计算等,题目综合性强,难度中等,注意把握等效平衡的原理.
| A. | Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓ Mg(NO3)2+Ba(OH)2═Mg(OH)2↓+Ba(NO3)2 | |
| B. | Fe+Cu2+═Fe2++Cu Fe+CuO═FeO+Cu | |
| C. | Ag++Cl-═AgCl↓ Ag2SO4+2HCl═2AgCl↓+H2SO4 | |
| D. | CO2+2OH-═CO32-+H2O CO2+2NH3•H2O═(NH4)2CO3+H2O |
| A. | 控制高能耗企业上马 | |
| B. | 倡导“绿色化学”理念,逐步实现化工企业零排放 | |
| C. | 加大对污染企业的整治力度 | |
| D. | 无节制地开采煤、石油、天然气等矿物资源 |
| A. | 用X表示0~10 min内该反应的平均速率为v(X)=0.045 mol•L-1•min-1 | |
| B. | 根据上图可求得化学方程式中a:b=1:3 | |
| C. | 推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温 | |
| D. | 推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温 |
| 化学式 | CH3COOH | H2CO3 | AgCl | Ag2CrO4 |
| Ka或Ksp | Ka=1.8×10-5 | Ka1=4.1×10-7 Ka2=5.6×10-11 | Ksp=1.8×10-10 | Ksp=2.0×10-12 |
| A. | 常温下,相同浓度①CH3COONH4 ②NH4HCO3 ③(NH4)2CO3溶液中,c(NH4+)由大到小的顺序是:①>②>③ | |
| B. | 向饱和氯水中滴加NaOH 溶液至溶液刚好为中性时,c(Na+)=2c(ClO-)+c(HClO) | |
| C. | AgCl 易溶于氨水难溶于水,所以AgCl 在氨水中的Ksp 大于水中的 Ksp | |
| D. | 向浓度均为1×10-3mol•L-1的KCl 和K2CrO4混合液中滴加1×10-3mol•L-1 的AgNO3溶液,CrO42-先形成沉淀 |
| A. | 用CH3COOH 溶液做导电性实验,灯泡很暗,能证明 CH3COOH 是弱电解质 | |
| B. | 将Ca(OH)2的饱和溶液加热,pH 和 Kw均增大 | |
| C. | 25℃时,1.0×10-3mol•L-1盐酸的pH=3.0,1.0×10-8 mol•L-1盐酸的pH=8.0 | |
| D. | 向pH相同的氨水和氢氧化钠溶液中分别加入适量NH4Cl(s)后,两溶液的pH均减小 |
| A. | 氯化钾溶液在电流作用下电离成K+和Cl- | |
| B. | 摩尔是表示物质所含微粒集体是多少的物理量 | |
| C. | 依据丁达尔效应可将分散系分为溶液、胶体与浊液 | |
| D. | 氧化还原反应的本质是有电子的转移 |