题目内容
【题目】反应A(g)
B(g) +C(g)在容积为1.0L的密闭容器中进行,A的初始浓度为0.050mol/L。温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题:
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(1)上述反应的温度T1____ T2,平衡常数K(T1)____K(T2)。(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)若温度T2时,5min后反应达到平衡,A的转化率为70%,则:
①平衡时体系总的物质的量为________。
②反应的平衡常数K=_______。
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=________。
(3)已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为______。
(4)物质(t-BuNO)2在正庚烷溶剂中发生如下反应:(t-BuNO)2
2(t-BuNO) ΔH = 50.5 kJ·mol-1。该反应的ΔS_____0(填“>”、“<”或“=”)。在______填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
【答案】小于 小于 0.085mol 0.082mol/L 0.007mol/(L·min) 4FeS2(s)+11O2(g)
2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=-3408kJ/mol > 较高
【解析】
(1)温度越高达平衡所需的时间越短;
(2)列出三段式: A(g)
B(g)+C(g)
起始(mol·L-1)0.050 0 0
变化(mol·L-1)0.035 0.035 0.035
平衡(mol·L-1)0.015 0.035 0.035
以此计算相关物理量.
(3)根据1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,算出4molFeS2完全燃烧放出的热量,写出热化学反应方程式;
(4)根据(t-BuNO)2
2(t-BuNO) 分子数变多,ΔS>0,根据△G=△H-T△S<0,△H>0,较高温度下有利于该反应自发进行。
(1)温度越高,反应速率越大,由图可知T2先达平衡状态,说明反应速率较大,则T1小于T2;
(2)列出三段式: A(g)
B(g)+C(g)
起始(mol·L-1)0.050 0 0
变化(mol·L-1)0.035 0.035 0.035
平衡(mol·L-1)0.015 0.035 0.035
①平衡时体系总的物质的量为=(0.015+0.035+0.035)mol·L-1×1.0L=0.085mol;
②反应的平衡常数K=0.035×0.035/0.015 =0.082mol·L-1;
③反应在0~5min区间的平均反应速率v(A)=0.035mol·L-1/5min=0.007mol/(L·min).
(3)根据1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,算出4molFeS2完全燃烧放出的热量,7.1kJ×4×1g/120g·mol-1=3408kJ,FeS2燃烧反应的热化学方程式为:4FeS2(s)+11O2(g)
2Fe2O3(s)+8SO2(g) △H=-3408kJ·mol-1;
(4)根据(t-BuNO)2
2(t-BuNO) 分子数变多,ΔS>0,根据△G=△H-T△S<0,△H>0,较高温度下有利于该反应自发进行。