题目内容
在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol X和1.60mol Y,发生反应:aX(g)+3Y(g)?2Z(g)经过10min反应达到平衡状态,Y的浓度为0.2mol/L,Z的物质的量分数为
.
计算:①10min内,Z的平均反应速率;
②a 的值;
③该条件下X的平衡转化率(百分数表示,保留一位小数);
④该条件下反应2Z(g)?aX(g)+3Y(g)的平衡常数.
| 4 |
| 7 |
计算:①10min内,Z的平均反应速率;
②a 的值;
③该条件下X的平衡转化率(百分数表示,保留一位小数);
④该条件下反应2Z(g)?aX(g)+3Y(g)的平衡常数.
①v(Y)=
=0.06mol/(l?min),10min内,Z的平均反应速率v(Z)=
v(Y)=
×0.06mol/l?min=0.04mol/(l?min),
答:10min内,Z的平均反应速率为0.04mol/(l?min);
②aX(g)+3Y(g)?2Z(g)
起始(mol) 0.60 1.60 0
反应(mol) 0.4a 1.2 0.8
平衡(mol) 0.60-0.4a 0.4 0.8
Z的物质的量分数为
=
,解得:a=1,
答:a 的值为1;
③该条件下X的平衡转化率为
×100%=66.7%,
答:该条件下X的平衡转化率为66.7%;
④反应aX(g)+3Y(g)?2Z(g)的平衡常数K=
=50,所以反应2Z(g)?aX(g)+3Y(g)的平衡常数为
=0.02,
答:该条件下反应2Z(g)?aX(g)+3Y(g)的平衡常数为0.02.
| 0.8mol/L-0.2mol/L |
| 10min |
| 2 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
答:10min内,Z的平均反应速率为0.04mol/(l?min);
②aX(g)+3Y(g)?2Z(g)
起始(mol) 0.60 1.60 0
反应(mol) 0.4a 1.2 0.8
平衡(mol) 0.60-0.4a 0.4 0.8
Z的物质的量分数为
| 0.8 |
| 0.60-0.4a+0.4+0.8 |
| 4 |
| 7 |
答:a 的值为1;
③该条件下X的平衡转化率为
| 0.4a |
| 0.60 |
答:该条件下X的平衡转化率为66.7%;
④反应aX(g)+3Y(g)?2Z(g)的平衡常数K=
| 0.82 |
| 0.43×0.2 |
| 1 |
| 50 |
答:该条件下反应2Z(g)?aX(g)+3Y(g)的平衡常数为0.02.
练习册系列答案
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科学家一直致力研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h):
| T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
| NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+
O2(g) ΔH=+765.2kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提
高其反应速率且增大NH3生成量的建议: 。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。设在容积为2.0L的密
闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 mol H2(g).反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
。计算
① 该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)的平衡常数。