题目内容

在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A (g),在一定温度进行如下反应:A(g) B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·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

20

25

30

总压强p

/100 kPa

4.91

5.58

6.32

7.31

8.54

9.50

9.52

9.53

9.53

 

回答下列问题:

(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为________。

(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为________________________________________________________________________,平衡时A的转化率为________,列式并计算反应的平衡常数K_______________。

(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=________mol,n(A)=________mol。

②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=__________________。

反应时间t/h

0

4

8

16

c(A)/(mol·L-1)

0.10

a

0.026

0.006 5

 

分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是________,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为________mol·L-1。

 

【答案】

(1)升高温度、降低压强

(2)( -1)×100% 94.1%

         A(g) B(g)+  C(g)

起始浓度/mol·L-1 0.10     0      0

转化浓度/mol·L-1? 0.10×94.1%? 0.10×94.1%? 0.10×94.1%

平衡浓度/mol·L-1? 0.10×(1-94.1%)? 0.10×94.1%? 0.10×94.1%K==1.5 mol·L-1

(3)①0.10× 0.10×(2-) ②0.051 达到平衡前每间隔4 h,c(A)减少约一半 0.013

【解析】本题考查化学平衡知识,意在考查考生对平衡转化率、化学平衡常数及物质浓度计算方法的掌握程度,同时考查考生思维的灵活性。(1)A(g)??B(g)+C(g)的正向反应是一个气体体积增大的的吸热反应,故可通过降低压强、升温等方法提高A的转化率。(2)在温度一定、容积一定的条件下,气体的压强之比等于其物质的量(物质的量浓度)之比。求解平衡常数时,可利用求得的平衡转化率并借助“三段式”进行,不能用压强代替浓度代入。(3)n(A)的求算也借助“三段式”进行。a=0.051,从表中数据不难得出:每隔4 h,A的浓度约减少一半,依此规律,12 h时,A的浓度为0.013 moL/L。

 

练习册系列答案
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对大气污染物SO2、NOx进行研究具有重要环保意义。请回答下列问题:

(1)为减少SO2的排放,常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。

已知:H2(g)+O2(g)=H2 O(g)   △H=-241.8kJ·mol-1

C(s)+O2(g)=CO(g)    △H=-110.5kJ·mol-1

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式:                                   。

(2)已知汽缸中生成NO的反应为:N2(g)+O2(g)2NO(g) △H0,若1.0 mol空气含0.80 mol N2和0.20 mol O2,1300oC时在1.0 L密闭容器内经过5s反应达到平衡,测得NO为8.0×10-4 mol。

①5s内该反应的平均速率ν(NO) =            (保留2位有效数字);在1300oC 时,该反应的平

衡常数表达式K=                。

②汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是                        。

(3)汽车尾气中NO和CO的转化。当催化剂质量一定时,增大催化剂固体的表面积可提高化学反应速率。右图表示在其他条件不变时,反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) 中,NO的浓度

c(NO)随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线。

①该反应的△H        0 (填“>”或“<”)。

②若催化剂的表面积S1>S2,在右图中画出c(NO) 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线(并作相应标注)。

 

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