3.在容積為2L的密閉容器中進行如下反應:
A(g)+2B(g)?3C(g)+nD(g),開始時A為4mol,B為6mol;5min末時測得C的物質的量為3mol,用D表示的化學反應速率v(D)為0.2mol/(L•min).計算
(1)5min末A的物質的量濃度為1.5mol/Lmol/L.
(2)前5min內用B表示的化學反應速率v(B)為0.2mol/(L•min)mol/(L•min).
(3)化學方程式中n值為2.
(4)此反應在四種不同情況下的反應速率分別為:
①v(A)=5mol/(L•min)          ②v(B)=6mol/(L•min)
③v(C)=4.5mol/(L•min)        ④v(D)=8mol/(L•min)
其中反應速率最快的是①(填編號).

分析 5min末時測得C的物質的量為3mol,v(C)=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/(L•min),用D表示的化學反應速率v(D)為0.2mol/(L•min),由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知,$\frac{0.3}{0.2}$=$\frac{3}{n}$,解得n=2,則
         A(g)+2B(g)?3C(g)+2D(g)
開始    4          6                0          0
轉化    1           2                3         2
5min    3           4                3          2
結合c=$\frac{n}{V}$、v=$\frac{△c}{△t}$分析(1)~(3);
(4)反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,則反應速率與化學計量數(shù)的比值越大,反應速率越快,以此來解答.

解答 解:5min末時測得C的物質的量為3mol,v(C)=$\frac{\frac{3mol}{2L}}{5min}$=0.3mol/(L•min),用D表示的化學反應速率v(D)為0.2mol/(L•min),由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知,$\frac{0.3}{0.2}$=$\frac{3}{n}$,解得n=2,則
         A(g)+2B(g)?3C(g)+2D(g)
開始    4          6                0          0
轉化    1           2                3         2
5min    3           4                3          2
(1)5min末A的物質的量濃度為$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L,故答案為:1.5mol/L;
(2)前5min內用B表示的化學反應速率v(B)為$\frac{\frac{2mol}{2L}}{5min}$=0.2mol/(L•min),故答案為:0.2mol/(L•min);
(3)由上述分析可知,n=2,故答案為:2;
(4)反應速率與化學計量數(shù)的比值越大,反應速率越快,則①中$\frac{5}{1}$=5,②中$\frac{6}{2}$=3,③中$\frac{4.5}{3}$=1.5,④中$\frac{8}{2}$=4,顯然①中比值最大,反應速率最快,
故答案為:①.

點評 本題考查化學平衡的計算,為高頻考點,把握化學平衡三段法、速率的計算、速率的比較為解答的關鍵,側重分析與計算能力的考查,注意化學計量數(shù)n的確定方法,題目難度不大.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.在恒溫條件下將一定物質的量的X和Y的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中,X和Y兩物質的濃度隨時間變化情況如圖.
(1)該反應的化學方程式為(反應物或生成物用符號X、Y表示):Y?2X;
(2)a、b、c、d四個點中,表示化學反應處于平衡狀態(tài)的點是bd;
(3)0~10min內,用X來表示的平均化學反應速率為0.04mol/(L.min).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.碳的氧化物在工業(yè)上有著廣泛的應用,如CO和H2可以合成甲醇,CO2和NH3可以合成尿素.
Ⅰ.若在20L的密閉容器中按物質的量之比1:2充入CO和H2,發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g).測得平衡時CO的轉化率隨溫度及壓強的變化如圖1所示.p2、195℃時,n(H2)隨時間的變化如表所示.
t/min0135
n(H2)/mol8544
(1)p2、195℃時,0~1min內,v(H2)=0.15mol•L-1•min-1
(2)你認為p1<p2;p2、195℃時,B點,v(正)<v(逆)(填“<”“>”或“=”).
(3)p2、195℃時,該反應的化學平衡常數(shù)為25.
Ⅱ.NH3(g)與CO2(g)經(jīng)過兩步反應生成尿素,兩步反應的能量變化示意圖如圖2:

(1)NH3(g)與CO2(g)反應生成尿素的熱化學方程式為2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH22(s)+H2O(l)△H=-134kJ•mol-1
(2)工業(yè)上合成尿素時,既能加快反應速率,又能提高原料利用率的措施有D(填序號).
A.升高溫度    B.加入催化劑
C.將尿素及時分離出去    D.增大反應體系的壓強.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.甲醇是結構最為簡單的飽和一元醇,又稱“木醇”或“木精”.甲醇是一碳化學基礎的原料和優(yōu)質的燃料,主要應用于精細化工、塑料、能源等領域.已知甲醇制備的有關化學反應如下:
反應①:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-90.77kJ/mol
反應②:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H2
反應③:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H3=-49.58kJ/mol
(1)反應②的△H2=+41.19kJ•mol-1
(2)若500℃時三個反應的平衡常數(shù)依次為K1、K2與K3,則K3=K1•K2(用K1、K2表示).已知500℃時K1、K2的值分別為2.5、1.0,并測得該溫度下反應③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol/L)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時V>V(填“>”、“=”或“<”)
(3)在3L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應②,c(CO)隨反應時間t變化如圖1中曲線I所示.若在t0時刻分別改變一個條件,曲線I變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ.當曲線I變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是加入催化劑.當通過改變壓強使曲線I變?yōu)榍Ⅲ時,曲線Ⅲ達到平衡時容器的體積為2L.

(4)甲醇燃料電池可能成為未來便攜電子產(chǎn)品應用的主流.某種甲醇燃料電池工作原理如圖2所示,則通入a氣體的電極的電極反應式為CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸.常溫條件下,將a mol/L的CH3COOH與b mol/L Ba(OH)2溶液等體積混合,反應平衡時,2c(Ba2+)=c(CH3COO-),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為$\frac{2b}{a-2b}$×10-7L/mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

18.在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如下表:
t/℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列問題:
(1)該反應為吸熱反應(填“吸熱”、“放熱”),寫出該反應的平衡常數(shù)表達式:K=$\frac{c(CO)c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})c({H}_{2})}$.
(2)能使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的是bc.
a.及時分離出CO氣體          b.適當升高溫度
c.增大CO2的濃度             d.選擇高效催化劑
(3)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是bc.
a.容器中壓強不變             b.混合氣體中 c(CO)不變
c.v(H2)=v(H2O)        d.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O),試判斷此時的溫度為830℃.
(5)若在(4)所處的溫度下,在1L的密閉容器中,加入2molCO2和3molH2充分反應達平衡時,H2的物質的量為b,CO2的物質的量為c.
a.等于1.0mol                     b.大于1.0mol
c.大于0.5mol,小于1.0mol          d.無法確定.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

8.如圖為實驗室制備蒸餾水的裝置示意圖,根據(jù)圖示回答下列問題.
(1)圖中的兩處明顯錯誤是冷凝水應下口通入上口通出、溫度計水銀球應置于支管口處.
(2)A 儀器的名稱是蒸餾燒瓶,B 儀器的名稱是冷凝管.
(3)實驗時 A中除加入適量自來水外,還需加入少量碎瓷片,其作用是防暴沸.若蒸餾開始后發(fā)現(xiàn)忘記加入該物質,補救辦法是冷卻后補加.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.(1)已知下列反應:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=-266kJ/mol
試回答:
(1)在催化劑作用下,一氧化碳可與過氧化鈉反應生成固體碳酸鈉,該反應的熱化學方程式為:CO(g)+Na2O2(s)=Na2CO3(s)△H=-549 kJ/mol.
(2)沼氣是一種能源,它主要成分是CH4.0.5mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時,放出445kJ熱量,則其燃燒的熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ•moL-1
(3)SiH4是一種無色的氣體,遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃,生成SiO2(s)和H2O(l),已知室溫下3.2gSiH4自燃放出熱量79.2kJ,其熱化學方程式為:SiH4(g)+2O2(g)=SiO2(s)+2H2O(l);△H=-792kJ/mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.一定條件下,在容積為3L的密閉容器中,發(fā)生反應CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0,在不同溫度下甲醇的物質的量隨時間的變化如圖所示.下列敘述正確的是(  )
A.平衡常數(shù)K(300℃)<K(500℃)
B.500℃,從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)=$\frac{nB}{3tB}$ mol•L-1•min-1
C.在其他條件不變的情況下,將處于E點的體系的容積壓縮到原來的$\frac{1}{2}$,氫氣的濃度減小
D.300℃,當容器內壓強不變時說明反應已經(jīng)達到平衡

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.根據(jù)下列化合物:①NaCl、②NaOH、③HCl、④NH4Cl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH、⑦NH3•H2O、⑧H2O.回答下列問題.
(1)NH4Cl溶液顯酸性,用離子方程式表示原因NH4++H2O?NH3•H2O+H+,其溶液中離子濃度大小順序為c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-
(2)常溫下,pH=11的CH3COONa溶液中,水電離出來的c(OH-)=10-3mol/L在pH=3的CH3COOH溶液中,水電離出來的c(H+)=10-11 mol/L.
(3)已知純水中存在如下平衡:H2O?H++OH-△H>0,現(xiàn)欲使平衡向右移動,且所得溶液顯酸性,可選擇的方法是D(填字母序號).
A.向水中加入NaHSO4固體         B.向水中加Na2CO3固體
C.加熱至100℃D.向水中加入(NH42SO4固體
(4)若將等pH、等體積的②NaOH和⑦NH3•H2O分別加水稀釋m倍、n倍,稀 釋后兩種溶液的pH仍相等,則m<n(填“<”、“>”或“=”).
(5)①NaCl、②NaOH、③HCl、⑤CH3COONa、⑥CH3COOH,這5種溶液的物質的量濃度相同,則這5種溶液按 pH由大到小的順序為:②>⑤>①>⑥>③(填序號)

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