300℃時,將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中,發(fā)生如下反應:

3A(g)+B(g)  2C(g)+2D(g);ΔH=Q,2 min末達到平衡,生成0.8 mol D.

(1)300℃時,該反應的平衡常數(shù)表達式為:K=___________.

已知K300℃<K350℃,則ΔH________0(填“>”或“<”).

(2)在2 min末時,B的平衡濃度為________,D的平均反應速率為______________.

(3)若溫度不變,縮小容器容積,則A的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“減小”或“不變”),原因是__________________________________________________.

(4)如果在相同的條件下,上述反應從逆反應方向進行,開始時若加入C、D各mol.若使平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度與原平衡相同,則還應該加入B________ mol.

 

【答案】

(共10分,前4空每空各1分,其余每空2分)

(1)K=c2(C)·c2(D)/ c3(A) ·c (B)    >   

(2) 0.8 mol·L1      0.2 mol·L1·min1

(3)不變    反應前后氣體體積不變,壓強對平衡無影響 (4)

【解析】

試題分析:(1) 化學平衡常數(shù)是在一定條件下,當可逆反應達到平衡狀態(tài)時,生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值,所以根據(jù)反應的化學方程式可知,300℃時,該反應的平衡常數(shù)表達式為K=c2(C)·c2(D)/ c3(A) ·c (B)。如果K300℃<K350℃,這說明升高溫度,平衡向正反應方向移動,則ΔH>0。

(2)                 3A(g)+B(g)  2C(g)+2D(g)

起始濃度(mol/L)     1      1               0      0

轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)     0.6    0.2             0.4    0.4

平衡濃度(mol/L)     0.4    0.8             0.4    0.4

所以D的平均反應速率為0.4mol/L÷2min=0.2 mol·L1·min1

(3)反應前后氣體體積不變,壓強對平衡無影響,所以若溫度不變,縮小容器容積,則A的轉(zhuǎn)化率不變。

(4)如果在相同的條件下,上述反應從逆反應方向進行,則把C、D的量轉(zhuǎn)化為A和B之和應該和最初A、B的物質(zhì)的量相等。C、D各mol完全轉(zhuǎn)化為A是2mol,B是,所以還應該加入B是2mol-。

考點:考查平衡常數(shù)的應用、反應速率以及等效平衡的有關計算

點評:該題是中等難度的試題,也是高考中的常見題型。試題基礎性強,難易適中。在注重對學生基礎性知識鞏固和訓練的同時,側重對學生解題方法和能力的培養(yǎng),有助于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力,提高學生的應試能力。該題的難點是等效平衡的判斷和有關計算。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2013?閔行區(qū)一模)氯化硫酰(SO2Cl2)主要用作氯化劑.它是一種無色液體,熔點-54.1℃,沸點69.1℃.氯化硫酰可用干燥的二氧化硫和氯氣在活性炭催化劑存在下反應制。篠O2(g)+Cl2(g)
活性炭
SO2Cl2(l)+97.3kJ
(1)試寫出常溫常壓下化學平衡常數(shù)K的表達式:K=
1
c(SO2)?c(Cl2)
1
c(SO2)?c(Cl2)

若在此條件下,將化學平衡常數(shù)K增大,化學反應速率v也增大,可采取的措施是
d
d
(選填編號).
a.降低溫度                b.移走SO2Cl2
c.增加反應物濃度          d.無法滿足上述條件
(2)為了提高上述反應中Cl2的平衡轉(zhuǎn)化率,下列措施合理的是
ac
ac
(選填編號).
a.縮小容器體積    b.使用催化劑    c.增加SO2濃度    d.升高溫度
(3)在100℃時,往上述平衡體系中加入37Cl2,一段時間后,則平衡體系中含有37Cl的物質(zhì)有
c
c
(選填編號).
a.只有37Cl2    b.只有SO237Cl2    c.37Cl2和SO237Cl2    d.無法判斷
(4)下列描述中能說明上述反應已達平衡的是
bd
bd
(選填編號).
a.υ(Cl2)=υ(SO2)                      b.容器中氣體壓強不隨時間而變化
c.c(Cl2):c(SO2)=1:1            d.容器中氣體顏色不隨時間兩變化
(5)300℃時,體積為1L的密閉容器中充入16.20g SO2Cl2,達到平衡時容器中含SO2 7.616g.若在上述中的平衡體系中,再加入16.20g SO2Cl2,當再次達平衡時,容器中含SO2的質(zhì)量范圍是
7.616g<m(SO2)<15.232g
7.616g<m(SO2)<15.232g

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科目:高中化學 來源:山東省勝利油田一中2012屆高三下學期第一次調(diào)研考試化學試題 題型:022

工業(yè)上用CH4和H2O為原料通過下列反應在一定條件下制備新型燃料甲醇,反應如下:

①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1

②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2

請按要求回答下列問題:

(1)將0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容積為2 L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應①,達到平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關系如下圖.當溫度不變縮小體積時此反應的逆反應速率(填“增大”、“減小”或“不變”)________;ΔH1________0,p1________p2(均填“<”、“=”或“>”);p1、100℃時平衡常數(shù)的值K=________.

(2)為了探究反應②合成甲醇適宜的溫度和壓強,某同學設計了以下三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中,請在空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù).

若在300℃時其他條件不變,將該反應容器容積壓縮到原來的1/2,重新平衡時CH3OH的物質(zhì)的量的變化是________,K的變化是________(均填“增大”,“減小”或“不變”).

(3)已知在常溫常壓下:2CH3OH(I)+3O2(g) 2CO2(g) ΔH=-1275.6 kJ/mol

H2O(g)=H2O(I) ΔH=-44.0 kJ/mol,請計算32 g新型燃料甲醇完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量為________kJ.

(4)新型燃料甲醇還可以用做燃燒電池,其反應原理如下圖所示,電池工作時電子移動方向是(極板用M、N表示)________,負極電極反應式為________.

若以該燃料電池作為電源,用石墨作電極電解500 mL飽和食鹽水,當兩極共收集到1.12 L(標準狀況下、不考慮氣體的溶解及反應)時,常溫下所得溶液的pH=________(假設反應前后溶液體積不變).

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科目:高中化學 來源: 題型:

化學反應速率與反應物濃度的關系式(稱為速率方程)是通過實驗測定的,以反應aA+dDeE為例,可先假設該反應的速率方程為v=kcm(A)cn(D),然后通過實驗測得的數(shù)據(jù),算出k、m、n的值,再將k、m、n的值代入上式,即得速率方程,F(xiàn)測得25 ℃時溶液中的反應3X+2Y2Z在不同濃度時的反應速率如下表:

 

c(X)/ mol·L-1

c(Y)/ mol·L-1

v/ mol·L-1·s-1

1

0.10

0.10

4.0×10-4

2

0.20

0.10

1.6×10-3

3

0.30

0.10

3.6×10-3

4

0.30

0.20

7.2×10-3

根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù),完成下列問題:

(1)上述反應在25 ℃時的速率方程為v=_______________。

(2)當c(X)=c(Y)=0.25 mol·L-1時,v=_______________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

將一定量混合均勻的鐵粉和硫粉在隔絕空氣的條件下共熱,充分反應后冷卻至室溫,得到固體A。將質(zhì)量為m g的固體A加入到300 mL 2 mol·L-1鹽酸中使之完全溶解,測得室溫下加入固體A的質(zhì)量與收集到氣體體積(已換成標準狀況下)的關系如圖所示(假設所得氫硫酸溶液飽和前無硫化氫氣體逸出)。試分析與計算:

(1)3.2 g固體A中所含的物質(zhì)有__________;各物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為__________,溶于上述鹽酸充分反應后,所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為(忽略溶液體積變化)__________。

(2)當固體A全部溶于上述鹽酸,且A的質(zhì)量m>3.2 g時,收集到的氣體體積(標準狀況下)V=__________mL(用含m的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

(8分)黃銅礦的主要成分X是由Cu、Fe、S三種元素組成的復鹽,其中Cu、Fe兩種元素的質(zhì)量比為8∶7;將m g X粉末全部溶于200 mL的濃HNO3,反應后的溶液加水稀至 2.12 L時測得其pH=0;將稀釋后的溶液分為兩等份,向其中一份溶液中滴加濃度為6. 05 mol/L的NaOH溶液,向另一份溶液中滴加0.600 mol/L Ba(NO3)2溶液,兩溶液中均生成沉淀,且沉淀的質(zhì)量隨所加溶液的體積變化如下圖所示:

(1)請通過計算確定:m=________。

(2)X的摩爾質(zhì)量為368 g/mol,則X的化學式為________________。

(3)將一定質(zhì)量的Fe、Cu的混合物平均分成四等份,每份13.2 g,分別加入同濃度的稀硝酸,充分反應后,在標準狀況下生成NO的體積與剩余金屬的質(zhì)量見下表(設硝酸的還原產(chǎn)物只有NO):

實驗編號

稀硝酸體積/mL

100

200

300

400

剩余金屬質(zhì)量/g

9.0

4.8

0

0

NO體積/L

1.12

2.24

3.36

V

回答下列問題:

①寫出實驗①中發(fā)生反應的離子方程式___________________________________。

②實驗④中V=________。

 

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