题目内容

10.t℃时,将2mol气体A和1mol气体B充入容积为2L的恒容密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+B(g)?xC(g),2min时化学反应达到限度(温度仍为t℃),此时B还有 0.6mol,并测得C的浓度为0.6mol•L-1.
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到限度的标志是bd
a.容器中的压强保持不变
b.A的生成速率与B的消耗速率之比为2:1
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.A的百分含量保持不变
e.B和C的物质的量浓度之比为1:x
(2)x=3,从反应开始到达到限度时,用B表示该反应的平均反应速率V(B)=0.1mol•L-1•min-1;
(3)若保持温度不变,增大容器体积,则正反应速率减小(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)化学反应达到限度时,A的转化率为40%.

分析 2min时化学反应达到限度(温度仍为t℃),此时B还有 0.6mol,转化的B为$\frac{1mol-0.6mol}{2L}$=0.2mol/L,并测得C的浓度为0.6mol•L-1,则$\frac{1}{x}=\frac{0.2}{0.6}$,解得x=3,则
        2A(g)+B(g)?3C(g)
开始  2            1              0
转化 0.8         0.4         1.2
平衡 1.2        0.6          1.2
(1)结合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判断;
(2)结合v=$\frac{△c}{△t}$计算;
(3)保持温度不变,增大容器体积,压强减小;
(4)结合转化率=$\frac{转化的量}{开始的量}$×100%计算.

解答 解:2min时化学反应达到限度(温度仍为t℃),此时B还有 0.6mol,转化的B为$\frac{1mol-0.6mol}{2L}$=0.2mol/L,并测得C的浓度为0.6mol•L-1,则$\frac{1}{x}=\frac{0.2}{0.6}$,解得x=3,则
        2A(g)+B(g)?3C(g)
开始  2            1              0
转化 0.8         0.4         1.2
平衡 1.2         0.6          1.2
(1)a.该反应为气体体积不变的反应,则容器中的压强保持不变,不能判定平衡,故不选;
b.A的生成速率与B的消耗速率之比为2:1,为不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,达到平衡状态,故选;
c.质量、体积不变,则容器内混合气体的密度保持不变,不能判定平衡,故不选;
d.A的百分含量保持不变,符合特征“定”,为平衡状态,故选;
e.由上述分析可知,B和C的物质的量浓度之比为1:2,故不选;
故答案为:bd;
(2)由上述分析可知,x=3,用B表示该反应的平均反应速率V(B)=$\frac{\frac{0.4mol}{2L}}{2min}$=0.1 mol•L-1•min-1,
故答案为:3;0.1 mol•L-1•min-1;
(3)保持温度不变,增大容器体积,压强减小,正反应速率减小,故答案为:减小;
(4)化学反应达到限度时,A的转化率为$\frac{0.8mol}{2mol}$×100%=40%,故答案为:40%.

点评 本题考查化学平衡的计算,为高频考点,把握平衡三段法、速率及转化率的计算、平衡判定为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意x的确定方法,题目难度不大.

练习册系列答案
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5.碳酸亚铁(FeCO3)是一种重要的工业盐.某学习小组对用FeSO4制备FeCO3
资料显示:FeCO3:白色结晶,难溶于水;干燥品在空气中稳定,湿品暴露在空气中缓慢氧化生成红棕色的水合氧化铁FeO(OH.
(1)实验探究Ⅰ
 
 
实
验
Ⅰ
 
操作现象

 
1、混合后出现白色絮状沉淀,振荡,部分沉淀呈灰绿色,无气泡产生
2、放置5-8分钟,灰绿色沉淀逐渐增多,最终变成红褐色
①生成FeCO3离子方程式:Fe2++CO32-=FeCO3↓.
②反应过程中可能生成Fe(OH)2的依据是白色絮状变成灰绿色,最后变成红褐色.
③取沉淀离心、充分洗涤,加足量稀硫酸,沉淀溶解且有气泡产生,证明白色沉淀中含有CO32-;此时溶液中存在的金属阳离子有Fe3+、Fe2+.
(2)实验探究Ⅱ
 
 
实验Ⅱ
           操作现象
1、混合后,试管中出现白色颗粒状浑浊,片刻后有大量气泡产生
 
2、振荡,粘附在试管内壁的白色颗粒状浑浊变红棕色,且越来越多;20分钟后,白色浑浊明显沉降
①经检验,试管中白色颗粒状浑浊是FeCO3,请结合化学用语从平衡角度解释产生大量气泡的原因NaHCO3中存在电离平衡:HCO3-?H++CO32-,加FeSO4,Fe2++CO32-=FeCO3↓;平衡右移,H++HCO3-=CO2↑+H2O.
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(3)实验探究Ⅲ
 
 
实验Ⅱ
           操作现象
 
1、混合后,试管中出现白色颗粒状浑浊,片刻后有大量气泡产生
 
2、一段时间后将带有气球(排尽空气)的胶塞塞紧试管,振荡后放置5小时,气球膨胀,试管中沉淀物始终保持白色
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(4)综合以上实验,下列说法正确的是ad
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