题目内容

在一定条件下,反应2A(g)+B(g)4C(g)达到平衡,讨论:

(1)若A、B的起始浓度分别为2 mol·L-1和1 mol·L-1,平衡时A、B、C的浓度取值范围分别是___________________;若A、C的起始浓度分别为2 mol·L-1、2 mol·L-1,平衡时A、B、C的浓度取值范围分别是:____________________________。

(2)若平衡时A、B、C的浓度分别为a mol·L-1,d mol·L-1和a mol·L-1。起始时A、B、C的浓度分别是___________________。改变条件达到新平衡时,使B的浓度变化范围为0.5d mol·L-1—1.5d mol·L-1,则应满足的条件是___________________。

解析:讨论反应物取值范围,由于忽略了已知两种以上反应物的量,必须讨论过量问题,往往出现误解。当A、C的起始浓度分别为2 mol·L-1、2mol·L-1时,由于B的起始浓度为0 mol·L-1,为不足量,因此起始2 mol·L-1的A不可能反应转化,因此C的变化范围也只能是0—2 mol·L-1。

平衡时A、B、C的浓度分别为a mol·L-1、d mol·L-1、a mol·L-1,其反应可能从正反应开始;也可能从逆反应开始。但从逆反应开始时,由于仅有反应C物质不能得到平衡时的A、B、C的浓度,所以要配置一定量的A或B物质。究竟选择A或B,就从A与B之间的过量问题进行判断。

当a>2d时,意味A为过量,则B的起始浓度为0 mol·L-1。4d mol·L-1C转化1 d mol·L-1B和2 d mol· L-1A,则C的起始浓度为(a+4d)mol·L-1,A的起始浓度为(a-2d) mol·L-1。

当a>2d时,B过量,A、B、C的浓度分别是:0 mol·L-1,(d-0.5a) mol·L-1,3a mol·L-1。

改变条件,使B的平衡浓度在0.5d mol·L-1—1.5d mol·L-1范围内变化,也就是讨论A、B、C的取值范围。实际上就是要有一定量的A,消耗物质B(由d mol·L-1减少到0.5d mol·L-1)生成C,根据方程式系数关系A的消耗量为d mol·L-1,即现有的A(a mol·L-1)应大于d mol·L-1。同理当B的量增大时,C的消耗量为2d mol·L-1,即现有的C(a mol·L-1)应大于2d mol·L-1。两者都满足:a>2d。

答案:(1)A:0—2 mol·L-1  B:0—1 mol·L-1  C:0—4 mol·L-1;

A:2—3 mol·L-1   B:0—0.5 mol·L-1  C:0—2 mol·L-1

(2)A:1.5a mol·L-1  B:(0.25a+d)mol·L-1   C:0 mol·L-1

若a>2d:A:(a-2d)mol·L-1  B:0 mol·L-1    C:(a+4d) mol·L-1

若a<2d:A:0 mol·L-1  B:(d-0.5a) mol·L-1   C:3a mol·L-1,a>2d


练习册系列答案
相关题目
工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)某研究小组分别在体积均为2 L的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其发生反应,相关数据如下:
容器
编号
温度
/℃
起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡的时间/min 达平衡时体系能量的变化/kJ
CO H2O CO2 H2
① 650 1 2 0.4 0.4 5 16.4kJ
② 650 2 4 t1 Q1 kJ
③ 900 2 4 1.6 1.6 t2 Q2 kJ
(1)计算容器②中反应的平衡常数K=
0.17
0.17
(计算结果保留两位小数).
(2)容器③中反应达平衡时,CO的转化率为
80%
80%
.
(3)容器①中反应达平衡这段时间,化学反应速率v (H2)=
0.04mol/(L?min)
0.04mol/(L?min)
.
(4)该反应的正反应为
吸热
吸热
(填“吸热”或“放热”)反应,理由是
升高温度,反应物的转化率增大
升高温度,反应物的转化率增大
.
(5)下列叙述正确的是
a
a
(填字母序号).
a.平衡时,容器①和容器②中CO2的体积分数相等
b.反应达平衡状态时,Q2>Q1>32.8kJ
c.达到平衡的时间:t2>t1>2.5min
d.该反应的热化学方程式可表示为:CO(g)+H2O(g);CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol
(6)容器②中反应进行到t min时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6mol.若用200mL 5mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为
c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
.
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),△H=+131.3kJ?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
 
.
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)又知,C(s)+CO2(g)?2CO(g),△H=+172.5kJ?mol-1
则CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的焓变△H=
 

(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,多孔石墨做电极,该电池负极通入的物质是:
 
,正极反应式为:
 
.
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L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x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(写出计算过程,结果保留两位有效数字)
 
.
(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) 
一定条件
2NH3(g),△H=-92.4kJ?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1.
精英家教网
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,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图
 
.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网