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5.某温度下在密闭容器中发生如下反应3M(g)+N(g)?2G(g),若开始时只充入2molG(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增加20%,若开始时只充入3molM和1molN的混合气体,达平衡时M的转化率为(  )
A.20%B.40%C.60%D.80%

分析 开始时只充入3molM和1molN的混合气体,转化到右边可以得到2molG(g),恒温恒容下,两次平衡为完全等效平衡,平衡时同种物质的物质的量相等.根据压强之比等于气体物质的量之比,计算开始时只充入2molG(g)到达平衡时气体物质的量,利用气体差量法计算参加反应M的物质的量,再计算开始时只充入3molM和1molN平衡时参加反应物质的量,进而计算M的转化率.

解答 解:若开始时只充入2molG(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增加20%,则物质的量增大为2mol×20%=0.4mol,则:
2G(g)?3M(g)+N(g) 物质的量增大
        3                  2
        0.6mol             0.4mol
开始时只充入3molM和1molN的混合气体,转化到右边可以得到2molG(g),恒温恒容下,两次平衡为完全等效平衡,平衡时M的物质的量相等,则参加反应M的物质的量为3mol-0.6mol=2.4mol,故M的转化率为$\frac{2.4mol}{3mol}$×100%=80%,
故选:D.

点评 本题考查化学平衡计算,关键是明确两次平衡为完全等效平衡,平衡时相同物质的物质的量相等,难度中等.

练习册系列答案
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14.软锰矿(主要成分为MnO2)是最稳定和丰富的锰矿石.它既可作原料,又可广泛应用于环境污染物的处理,对大气和水体污染物具有吸附、离子交换和化学活性作用.
(1)1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿与浓盐酸反应制得Cl2
 ①上述反应中的氧化剂是MnO2
 ②将Fe在Cl2中燃烧的产物配制成1mol/L的溶液,取5mL该溶液,向其中通入足量SO2气体,所得溶液中含有的阳离子是Fe2+、H+;将溶液分成两份,向一份中滴加BaCl2溶液,发生反应的离子方程式是Ba2++SO42-=BaSO4↓,向另一份中逐滴加入NaOH溶液,振荡,产生的实验现象是生成白色沉淀迅速变化为灰绿色最后变化为红褐色.
(2)软锰矿还可做燃煤尾气(主要成分SO2)的脱硫剂.
已知:25℃,101KPa时,
SO2(g)+MnO2(s)=MnSO4(s)△H=a kJ•mol-1
Mn(s)+S(s)+2O2(g)=MnSO4(s)△H=b kJ•mol-1
Mn(s)+O2(g)=MnO2(s)△H=c kJ•mol-1
则,S(s)的燃烧热△H=-(a+c-b)kJ•mol-1(用含a、b、c的式子表示).
(3)软锰矿也可用于制取高锰酸钾.
 ①KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂,其消毒机理与下列物质相同的是ab(填代号)
a.“84”消毒液(NaClO溶液)      b.双氧水      c.二氧化硫      d.75%酒精
 ②软锰矿与过量KOH和KClO3固体在高温下反应,生成K2MnO4.请配平下列化学方程式:
3MnO2+6KOH+1KClO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K2MnO4+1KCl+3H2O电解K2MnO4制KMnO4,总反应方程式为:2K2MnO4+2H2O$\frac{\underline{\;点解\;}}{\;}$2KMnO4+2KOH+H2↑.若电解K2MnO4溶液时,维持电流强度为5.0A,电解20min,理论上可生成KMnO49,61g.
(已知:Q=It,F=96500C/mol.答案保留两位有效数字)

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