题目内容
在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行以下反应:A(g)+2B(g)?3C(g),已知加入1mol A和3mol B且达到平衡后,生成了a mol C.(1)达到平衡时,C在反应混合气中的体积分数是______%(用含字母a的代数式表示).
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2mol A和6mol B,达到平衡后,C的物质的量为______mol(用含字母a的代数式表示),此时C在反应混合气中的体积分数与原平衡相比______(选填“增大”“减小”或“不变”).
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2mol A和8mol B,若要求平衡后C在反应混合气中体积分数仍与原平衡相同,则还应加入C______mol.
(2)恒温恒容,反应前后气体体积不变,对应物质按相同的比例加入,平衡等效,物质的转化率相同,平衡时对应组分的含量相同;
(3)积分数仍与原平衡相同,说明为等效平衡,恒温恒容,反应前后气体体积不变,按化学计量数转化到左边,A、B的物质的量之比满足1:3,则与原平衡等效.
解答:解:(1)反应前后气体体积不变,所以平衡时混合气体的总的物质的量为1mol+3mol=4mol,所以平衡时,C在反应混合气中的体积分数为
故答案为:25a%
(2)恒温恒容,反应前后气体体积不变,加入2molA和6molB,A、B的物质的量之比为1:3,与原平衡相同,为等效平衡,物质的转化率相同,平衡时对应组分的含量相同,C在反应混合气中的体积分数不变,C的物质的量变为2amol.
故答案为:2a;不变
(3)恒温恒容,反应前后气体体积不变,按化学计量数转化到左边,A、B的物质的量之比满足1:3,
令加入nmolC,则:
故答案为:6
点评:考查化学平衡计算及等效平衡,难度中等,理解等效平衡规律:1、恒温恒容,反应前后气体体积不等,按化学计量数转化一边,对应物质满足等量;反应前后气体体积相等,按化学计量数转化一边,对应物质满足对比.
2:恒温恒压,按化学计量数转化一边,对应物质满足对比
氮是大气中含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用,减少氮氧化物的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列氮及其化合物的相关问题:
(1)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的N4,其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已知断裂1 mol N-N键吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量,请写出N4气体转变为N2反应的热化学方程式: 。
(2)据报道,NH3可直接用作车用燃料电池,写出该电池的负极反应式: 。
(3)在T1℃时,将5 mol N2O5置于10L固定容积的密闭容器中发生下列反应:2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g);△H>0。反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化,测得NO2的体积分数为50%。
①求该反应的平衡常数K= (数字代入式子即可),上述平衡体系中O2的体积分数为__________。
②用O2表示从0~5 min内该反应的平均速率υ(O2)= 。
③将上述平衡体系的温度降至T2℃,密闭容器内减小的物理量有 。
A.压强 B.密度 C.反应速率 D.N2O5的浓度
(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)
N2O4(g),平衡时N2O4与NO2的物质的量之比为a,其它条件不变的情况下,分别再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的变化正确的是__________。
A.都引起a减小 B.都引起a增大 C.充入NO2引起a减小,充入N2O4引起a增大
D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a减小