题目内容
在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:H2(g)+Br2(g)
2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2达到平衡后,生成了a mol HBr。在相同条件下,若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为x mol、y mol、z mol(均不为0)且保持平衡时,各组分百分含量都不变。以下推断中一定正确的是
①x,y,z应满足的关系为:4x+z=2y
②达到平衡时HBr的物质的量为(x+y+z)/3 amol
③达到平衡时HBr的物质的量为a mol
④x、y、z应满足的关系为x+y=z?
A.①② B.②③ C.③④ D.①②③
A
【解析】题目要求:平衡时各组分百分含量都不变。应是等效平衡。本题的特点:反应前后气体的物质的量不变,如对体系加压(或减压),或者按比例加大(或减小)各反应物物质的量,平衡不会发生移动,各物质的质量分数保持不变(浓度要发生改变),即本题中加入各物质如果完全转化为Br2和H2,只要满足Br2和H2的物质的量比为2∶1就与原平衡相同。
在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表,下列说法错误的是
物质 | X | Y | Z |
初始浓度/mol·L-1 | 0.1 | 0.2 | 0 |
平衡浓度/mol·L-1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
A.反应达到平衡时,X的转化率为50%
B.反应可表示为X+3Y
2Z,其平衡常数为1600
C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大
D.改变温度可以改变此反应的平衡常数
碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气反应为
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1,
以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是________。(填序号)
A.升高温度 B.增加碳的用量C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(2)已知:C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH=+172.5 kJ·mol-1,则CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的焓变ΔH=________。
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨作电极,该电池负极反应式为______________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液,设有0.01 mol CH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部逸出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=________。
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。得到如下数据:
温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所 需时间/min | ||
H2O | CO | H2 | CO |
| |
900 | 1.0 | 2.0 | 0.4 | 1.6 | 3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件,反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)_________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图甲所示。
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请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其他条件相同,请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。