题目内容

13.按要求回答下列问题:
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.

练习册系列答案
相关题目

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