题目内容

3.在密闭容器中,将NO2加热到某温度时,可进行如下反应:2NO2(g)?2NO(g)+O2(g),达平衡时各物质的浓度分别是[NO2]=0.06mol•L-1,[NO]=0.24mol•L-1,[O2]=0.12mol•L-1.试求:
(1)该温度下反应的平衡常数.
(2)开始时NO2的浓度.
(3)NO2的转化率.

分析 依据化学平衡三段式列式计算,
                 2NO2 ?2NO+O2
起始量(mol/L) 0.3    0    0
变化量(mol/L) 0.24 0.24  0.12
平衡量(mol/L) 0.06  0.24  0.12
依据列式计算结果分析计算问题.

解答 解:依据化学平衡三段式列式计算,
                2NO2 ?2NO+O2
起始量(mol/L) 0.3    0    0
变化量(mol/L) 0.24  0.24  0.12
平衡量(mol/L) 0.06  0.24  0.12
(1)依据平衡浓度计算平衡常数k=$\frac{0.12×0.2{4}^{2}}{0.0{6}^{2}}$=7.68;
答:该温度下反应的平衡常数7.68;
(2)开始时NO2的浓度=0.3mol/L;
答:开始时NO2的浓度0.3mol/L;
(3)NO2的转化率=$\frac{0.24mol/L}{0.3mol/L}$×100%=80%;
答:NO2的转化率为80%.

点评 本题考查了化学平衡计算方法的应用,主要是平衡常数,转化率概念的计算应用,掌握基础是关键,题目较简单.

练习册系列答案
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12.丙烷曾多次作为奥运会火炬燃料,它也是液化石油气的主要成分.已知:
①2C2H8(g)+7O2(g)=6CO(g)+8H2O(l)△H=-2741.8kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
(1)反应C2H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)的△H=-2219.9kJ/mol.
(2)C2H8在不足量的氧气里燃烧,生成CO和CO2以及气态水,将所有的产物通入一个固定体积的密闭容器中,在一定条件下发生如下可逆反应:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
①下列事实能说明该反应以达到平衡的是bd.
a.体系中的压强不发生反应
b.v(H2)=v(CO)
c.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
d.CO2的浓度不再发生变化
②T℃时,在一定体积的容器中通入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应并保持温度不变,各物质浓度变化如下表:
时间/minCOH2O(g)CO2H2
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
30.1000.2000.1000.100
40.1000.2000.1000.100
50.1160.2160.084C1
60.0960.2660.104C2
第5、6min时的数据是保持温度和体积不变时,改变某一条件后测得的.则第4~5min之间改变的条件是可能是增大氢气的浓度,第5~6min之间改变的条件是增大水蒸气的浓度.已知420℃时,该化学反应的平衡常数为9,如果反应开始时,CO和H2O(g)的浓度都是0.01mol/L,则CO在此条件下的转化率为75%.又知397℃时该反应的平衡常数为12,请判断该反应的△H<0(填“>”“=”或“<”).
(3)依据(1)中的反应可以设计一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丙烷气体;燃料电池内部是熔融的参杂着氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在其内部可以传导O2-.在电池内部O2-移向负极(填“正”或“负”);电池的负极反应式为C3H8+10O2--20e-=3CO2+4H2O.
(4)用上述燃料电池,用惰性电池电解足量Al(NO33和NaCl的混合溶液.电解过程中,在阴极附近能观察到的现象是有气体生成,生成白色沉淀,后白色沉淀又溶解.

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