题目内容

3.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)?2Z(g)△H<0,一段时间后达到平衡.反应过程中测定的数据如表所示:
t/min 2 4 7 9
 n(Y)/mol 0.12 0.11 0.100.10
计算该温度下此反应的化学平衡常数为多少?

分析 根据表中数据知,7min时Y物质的物质的量不变,说明该反应达到平衡状态,开始时c(X)=c(Y)=$\frac{0.16mol}{10L}$
=0.016mol/L,平衡时c(Y)=$\frac{0.10mol}{10L}$=0.01mol/L,
                     X(g)+Y(g)?2Z(g)
开始(mol/L)0.016  0.016  0
反应(mol/L)0.006  0.006 0.012
平衡(mol/L)0.01   0.01  0.012
化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(Z)}{c(X).c(Y)}$.

解答 解:根据表中数据知,7min时Y物质的物质的量不变,说明该反应达到平衡状态,开始时c(X)=c(Y)=$\frac{0.16mol}{10L}$
=0.016mol/L,平衡时c(Y)=$\frac{0.10mol}{10L}$=0.01mol/L,
                     X(g)+Y(g)?2Z(g)
开始(mol/L)0.016  0.016  0
反应(mol/L)0.006  0.006 0.012
平衡(mol/L)0.01   0.01  0.012
化学平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(Z)}{c(X).c(Y)}$=$\frac{0.01{2}^{2}}{0.01×0.01}$=1.44,
答:该反应该温度下平衡常数为1.44.

点评 本题考查化学平衡有关计算,为高频考点,正确判断反应达到平衡状态是解本题关键,注意三段式法的灵活运用,题目难度不大.

练习册系列答案
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8.我国历史悠久,文明发达,早在商代就会冶练铜器,在出土的各代铜器表面都为绿色.经科学家检验,这些铜器都为碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3].
碱式碳酸铜也是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图所示,用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液.
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加人碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品.
完成下列问题:
(1)写出金属铜在潮湿的空气中形成铜绿的化学方程式:2Cu+O2+H2O+CO2═Cu2(OH)2CO3
(2)如图装置中,锥形瓶内产生的气体颜色变化情况:随着反应的进行,气体由红棕色逐渐变淡,其原因是(用离子方程式表示)Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)如图装置中,NaOH溶液可以吸收硝酸与金属铜反应生成的污染性气体,其中有一个反应为NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O(未配平),则当消耗11.2LNO2(已换算为标准状况下)时,转移电子的个数为0.25NA
(4)步骤二中,水浴加热所需仪器有烧杯和温度计(加热、持夹仪器、石棉网除外).
(5)步骤二中,若忘记用0.4mol/LNaOH溶液调节pH至8.5,会发现大试管中有少量气泡生成,且产生少量蓝色沉淀,请解释原因:铜离子和碳酸根离子发生双水解反应生成二氧化碳和氢氧化铜.
(6)步骤二中,烘干时,如果操作不慎,会造成碱式碳酸铜的受热分解,若试验得到2.42g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.8g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是91.7%.

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