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【题目】已知2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H=-Q1 kJ/mol(Q1>0), 在一个有催化剂的容积不变的密闭容器中加入2 molA2和1 molB2,在500℃时充分反应,达平衡后C3的浓度为w mol·L-1,放出热量为Q2 kJ。

(1)达到平衡时, A2的转化率为____________

(2)达到平衡后,若向原容器中通入少量的氩气,A2的转化率将________(填“增大“、“减小”或“不变”)

(3)若在原来的容器中,只加入2mol C3,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量Q3 kJ,C3浓度___(填>、=、<)w mol·L-1,Q1、Q2、Q3 之间满足何种关系:Q3=____________

(4)改变某一条件,得到如图的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),可得出的结论正确的是____________

a.反应速率c>b>a

b.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c

c.T2>T1

d.b点A2和B2的物质的量之比为2:1

(5)若将上述容器改为恒压容容器,起始时加入4 molA2和2 molB2,500℃时充分反应达平衡后,放出热量Q4 kJ,则Q2__________Q4(填“>”、“<”或“=”)。

(6)下列措施可以同时提高反应速率和B2的转化率是___________(填选项序号)。

a.选择适当的催化剂 b.增大压强

c.及时分离生成的C3 d.升高温度

【答案】不变=Q1-Q2ad<b

【解析】

(1)2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H=-Q1 kJ/mol(Q1>0),达平衡后C3的浓度为w molL-1,放出热量为Q2 kJ,达到平衡时,A2的转化率为

(2)达到平衡后,若向原容器中通入少量的氩气,氩气不参与反应,A2的转化率不变;

(3)正反投2molA21molB2,与逆向投2molC3,是等效平衡,所以反应达平衡后,C3浓度等于 w mol/L,2A2(g)+B2(g)2C3(g),2A2(g)+B2(g)2C3(g),根据盖斯定律知:Q1=Q2+Q3

(4)a.从左往右增加B2的物质的量反应体系中各物质的浓度变大,反应速率c>b>a,故选;b.B2的物质的量越大A2的转化率越大,从左往右增加B2的物质的量,达到平衡时A2的转化率大小为:c>b,故不选;c.在B2相同时,从下往上,C3平衡时的体积分数变大,平衡正向移动,正反应是放热反应,所以温度降低,温度的大小关系是T2<T1,故不选;d.bA2B2的物质的量之比为2:1,与起始浓度之比相同,故选故答案为:ad;

(5)恒压条件下,相当给原平衡加压,由于始终保持较大压强,平衡正向移动,转化率变大,Q2<Q4

(6)a.选择适当的催化剂,平衡不移动,B2的转化率不变;故不选;b.增大压强,反应速率增大,平衡向正反应分析移动,B2的转化率增大,故选;c.及时分离生成的C3,反应速率减小,故不选;d.升高温度平衡向逆反应分析移动,B2的转化率减小,故不选;故答案为:b。

练习册系列答案
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处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:

NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1

NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H2

SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H3

(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_________

(2) 室温下,进入反应器的NO、SO2的物质的量恒定,改 变通入O3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3):nNO)的变化见图。说明预处理过程中NO2的物质的量变化的原因_______,在反应中SO2的物质的量几乎不发生变化的原因是_______________

(3)在一定条件下,SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) △H3<0,在一定温度下,向2L某恒容密闭容器中充入4molSO2(g)和1molO3(g),5min时,测得容器中SO3(g)的物质的量为0.5mol。

①0-5min内,用SO2表示的平均反应速率v(SO2)________

②下列说法中能判断该反应达到平衡状态的是________

a.单位时间内生成nmolSO2同时生成nmolSO3

b.SO3和O2的物质的量浓度之比1:1

C.容器内压强保持不变

d.混合气体的密度不变

e.混合气体的平均相对分子质量不变

处理方法二: 也可采用NaClO2溶液作为吸收剂对烟气进行处理。在不同温度下,NaClO2溶液脱硫(S)、脱硝(N)的反应中,SO2和NO的平衡分压Pe如图所示。

(4) 由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(5) 反应ClO2-+2SO32-2SO42-+Cl-的平衡常数K表达式为_______

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