(本题共8分)在密闭容器中进行X2(气)+ 3Y2(气) 2Z(气)的反应,其X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,浓度分别是a、b、c(mol/L),回答:
①各物质的浓度有可能的是 .
A.c=0.5mol/L | B.b=0.5mol/L | C.c=0.4mol/L | D.a=0.3mol/L |
②若a= 时,b=0.15mol/L。
③a、b的取值必须满足的一般条件是 .
④a的取值范围是: .
(共16分)
(1)现有反应:mA(g)+nB(g) pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
①该反应的逆反应为______反应(填“吸热”或“放热”),且m+n______ p (填“>”、“=”或“<”)。
②减压使容器体积增大时,A的质量分数________。(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)
③若容积不变加入B,则A的转化率__________,B的转化率________。
④若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比 将________。
⑤若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________________________________
(2)在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示,请回答下列问题:
在第5 min末将容器的体积缩小一半后,若在第8 min末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol·L-1),请在图中画出第5 min末到平衡时NH3浓度的变化曲线。
将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
(1)某温度下将等物质的量的CH4和H2O(g)充入密闭容器中,使容器体积为2L,控制容器体积不变,3min时反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.20mol,求①3min内H2的生成速率②CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。(需有计算过程)
(2)若和(1)相同的初始条件,但在恒压条件下进行该反应,则达平衡时,CH4的转化率与(1)的比较,是( )
A.增大 | B.减小 | C.相等 | D.无法确定 |
已知反应:FeO(s)+CO(g)= Fe(s)+CO2(g)的Kc=0.5(1273K)。若起始浓度c(CO)=0.05 mol/L,c(CO2)=0.01 mol·L-1,请回答:
(1)计算CO 和CO2平衡浓度。
(2)CO的转化率是多少?
(3)增加FeO的量,对平衡有无影响?
在一定条件下,在容积为2L的密闭容器中,将2mol气体M和3mol气体N混合,发生如下反应:2M(g)+ 3N(g) x Q(g)+3R(g),经2min达平衡,生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol/L。求:
(1)用气体M来表示该反应的化学反应速率是多少?
(2)反应前后的压强比?
(3)N的转化率是多少?
(4)平衡时气体Q所占的体积分数为多少?
科学家通过不断地努力,找到了CO合成甲醇的新方法.CO和在443K~473K温度下钴作催化剂,可生成碳原子数为5~8的烷烃.在390℃,300个大气压下,利用水煤气为原料,可以合成甲醇:.当CO和的比例不同时,对CO的转化及平衡混合物中甲醇的含量都有影响.以m表示和CO物质的量之比,a为CO的转化率,y为平衡混合物中的体积分数,试推导出m,a,y之间的关系式.
碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)=6AlCl(g)+6CO(g) △H=a kJ·mol-1
3AlCl(g) =2Al(l)+AlCl3(g) △H=b kJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H= kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H="Q" kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol/L) |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
NO |
1.00 |
0.68 |
0.50 |
0.50 |
0.60 |
0.60 |
N2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
CO2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)= ,T1℃时,该反应的平衡常数K= ;
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是 (填字母编号)。
a.通入一定量的NO b.加入一定量的活性炭
c.加入合适的催化剂 d.适当缩小容器的体积
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为3:1:1,则Q 0(填“>”或“<”)。
④在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 (填选项编号)。
a.单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
b.反应体系的温度不再发生改变
c.混合气体的密度不再发生改变
d.反应体系的压强不再发生改变
(3)铝电池性能优越,Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如下图所示:
请写出该电池正极反应式 ;常温下,用该化学电源和惰性电极电解300ml硫酸铜溶液(过量),消耗27mg Al,则电解后溶液的pH= (不考虑溶液体积的变化)。
在4L的密闭容器中,充入1molN2和4molH2,在一定条件下反应,3分钟后达到平衡状态,相同温度下,测得平衡时气体的压强比反应前混合气体的压强减少了12%,则
(1)平衡时混合气体中三种气体的物质的量之比为 。
(2)N2的转化率为 。
(3)3分钟内NH3的平均反应速率为 。
把 3mol A 和 2.5mol B 混合于 2L 的密闭容器中,使它们发生反应:
3A(气) + B(气) xC(气) + 2D(气)
经5min后达到平衡生成1mol D,并测定C的平均速率为0.1 mol/L·min,则此反应中的B的转化率为________,C的系数为_______________,A的平衡浓度为_____________。
20%,2, 0.75 mol /L
在500℃容积为2升的密闭容器中充入SO2和O2,其中SO2的浓度为1mol/L,经10秒后,达到平衡,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),此时容器中SO3的浓度为0.9mol/L,O2的物质的量为2.1mol,试求:① SO2的转化率;② O2的起始浓度(mol/L);③ SO2的平均反应速率(mol/L· min)
(共10分)已知合成氨反应为:N2 + 3H22NH3,在一定温度下,向2L密闭容器中,加入2molN2和5molH2,一定条件下使之反应,经过2min后达到平衡状态并测得NH3为0.4mol,求:
(1)以N2表示这2min内该反应的反应速率?
(2)此时氢气的转化率?
(3)平衡时NH3的体积分数?(保留1位小数)
(4)平衡时容器中的压强与开始压强之比?
(5)平衡时容器中气体的平均摩尔质量?
将等物质的量的A、B混合于1 L的密闭容器中,发生如下反应
3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反应速率为0.1 mol/(L·min)。求:
(1)此时A的浓度c(A)=________mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)=________mol。
(2)B的平均反应速率v(B)=________mol/(L·min)。
(3)x的值为________。
在一固定容积的密闭容器中,a mol/LN2和b mol/L H2反应,一定条件下经过2min达到平衡,生成c mol/L NH3.
求:(1)用H2表示的速率是多少?(2)N2的转化率是多少?
把6molA气体和5molB气体混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),经5min达到平衡,此时生成C为2mol,测定D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),计算
(1)x (2) B的转化率
(3) 平衡时A的浓度 (4) 恒温达平衡时容器内的压强与开始时压强比