题目内容
13.I.将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g).经5min后达到平衡,平衡时测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,v(C)=0.1mol/(L•min).则:
(1)x=2.
(2)前5min内B的反应速率v(B)=0.05mol/(L•min).
(3)平衡时A的转化率为50%.
II.水蒸气通过炙热的碳层发生反应:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H.
(4)已知:K(300℃)<K(350℃),则该反应是吸热反应.
(5)上述反应在t0时刻达到平衡,在t1时刻改变某一条件后正反应速率(ν正)随时间的变化如下图所示,填出对应的编号.
①缩小容器体积b; ②降低温度f
(6)已知反应①CO(g)+CuO(g)?CO2(g)+Cu(s)②H2(g)+CuO(g)?Cu(s)+H2O(g) 在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$(用K1和K2表示).
分析 Ⅰ.先设A、B的物质的量为nmol;根据D的浓度计算D的物质的量,根据D的物质的量计算反应的A、B的物质的量,根据5min时,A、B浓度之比求出A、B开始时的物质的量,用开始时的物质的量减反应的物质的量即为5min末的物质的量,再根据物质的量浓度公式计算浓度;反应速率之比即为计量数之比;根据C的反应速率求A的反应速率.根据A的转化浓度计算A的转化率;
Ⅱ.(4)温度越高平衡常数越大说明升温平衡正向进行;
(5)①缩小容器体积,压强增大,瞬间正逆反应速率都增大,平均向逆反应方向移动,逆反应速率增大更多,随后正反应速率增大到新平衡;
②降低温度,瞬间正逆反应速率都减小,平均向逆反应方向移动,正反应速率减小更多,随后正反应速率增大到新平衡,到达新平衡时的速率小于原平衡的速率;
(6)由方程式可知,反应③=反应①-反应②,根据化学平衡常数表达式,进行推导判断.
解答 解:I.D的浓度为0.5mol/L,所以D的物质的量为1mol.C物质的量=0.1mol/(L•min)×2L×5min=1mol,
设A、B的物质的量为nmol,
3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),
开始 n mol n mol 0 0
反应 1.5mol 0.5mol 1mol 1mol
5min (n-1.5)mol ( n-0.5)mol 1mol 1mol
同一容器中,c(A):c(B)=n(A):n(B)=$\frac{n-1.5}{n-0.5}$=$\frac{3}{5}$;n=3mol,
(1)C的反应速率是0.1mol/(L•min),C物质的量=0.1mol/(L•min)×2L×5min=1mol,$\frac{1.5x}{3}$=1,所以x=2,
故答案为:2;
(2)C的反应速率是0.1mol/(L•min),根据同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以B的反应速率是$\frac{1}{2}$×0.1mol/(L•min)=0.05mol/(L•min),
故答案为:0.05mol/(L•min);
(3)A的转化率为:$\frac{1.5mol}{3mol}$×100%=50%,故答案为:50%;
Ⅱ.(4)已知:K(300℃)<K(350℃),随温度升高平衡常数增大,说明平衡正向进行,正反应为吸热反应,故答案为:吸;
(5)①缩小容器体积,压强增大,瞬间正逆反应速率都增大,平均向逆反应方向移动,逆反应速率增大更多,随后正反应速率增大到新平衡,故曲线b符合,
故答案为:b;
②降低温度,瞬间正逆反应速率都减小,平均向逆反应方向移动,正反应速率减小更多,随后正反应速率增大到新平衡,到达新平衡时的速率小于原平衡的速率,曲线f符合,故答案为:f;
(6)①CO(g)+CuO(g)?CO2(g)+Cu(s)②H2(g)+CuO(g)?Cu(s)+H2O(g),
反应①的平衡常数K1=$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$,反应②的平衡常数K2=$\frac{c({H}_{2}O)}{c({H}_{2})}$,反应③:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K=$\frac{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}{c(CO)c({H}_{2}O)}$=$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$,
故答案为:$\frac{{K}_{1}}{{K}_{2}}$.
点评 本题考查化学平衡常数影响因素、应用及有关计算、化学平衡及反应速率的影响因素、化学平衡状态的判断,是对学生综合能力的考查,题目难度中等.
| A. | 0.1mol NaHCO3晶体中含有NA个CO32- | |
| B. | 标准状况下,11.2L的18O2中所含的中子数为8NA | |
| C. | 1mol Fe与足量的稀HNO3反应,转移电子数目为3NA | |
| D. | 标准状况下,22.4L苯中含有碳氢键数目为6NA |
| A. | 与浓硫酸混合加热至170℃,断②⑤ | B. | 与氢卤酸反应断② | ||
| C. | 分子间脱水断①或② | D. | 与醋酸反应断② |
| A. | pH=1的溶液中:Fe2+、NO3-、SO42-、Na+ | |
| B. | 无色溶液中:K+、Fe3+、SO42-、H+ | |
| C. | $\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1012 的溶液中:NH4+、Al3+、NO3-、Cl- | |
| D. | 由水电离的c (H+)=1×10一14 mol/L的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO3- |
| A. | 升高温度使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 | |
| B. | 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小体积)可增加活化分子的百分数使化学反应速率增大 | |
| C. | 加入反应物,使活化分子的百分数增加,反应速率加快 | |
| D. | 活化分子间发生的碰撞为有效碰撞 |
| A. | 食物腐败 | B. | 植物光合作用 | C. | 金属生锈 | D. | 石膏点制豆腐 |
| A. | 在标准状况下,22.4L 水所含分子数目为 NA | |
| B. | 1mol•L-1K2SO4溶液所含 K+数目为 2NA | |
| C. | 1 mol 钠与氧气反应生成 Na2O 或 Na2O2时,失电子数目均为 NA | |
| D. | O2 的摩尔体积约为 22.4 L•mol-1 |
| A. | 物质 | B. | 分子 | C. | 原子 | D. | 离子 |
| A. | H2SO4→2H++SO42 | B. | Ba(OH)2→Ba2++(OH)2 | ||
| C. | FeCl3→Fe2++3Cl- | D. | NaHCO3→Na++H++CO32- |