把3molA和2.5molB混合于2L密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5min后反应达平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速
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把3molA和2.5molB混合于2L密闭容器中,发生反应: 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5min后反应达平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L.min).求: (1) x= ; (2) 平衡时C的浓度为多少?(要求写出计算过程) |
答案
(1) X= 1 (2分) (2) 0.25mol·L-1 (4分,包括过程) |
解析
试题分析:(1)当此反应大平衡后容器内压强变小,说明反应是向气体分子数减小的方向进行的,故3+1>x+2,X=1 ; (2)D的平均反应速率为0.1mol/(L.min),故△n(D)=0.1×5×2=1mol, 3A(g)+ B(g)C(g)+ 2D(g), 开始 3mol 2.5mol 平衡时 0.5mol 1mol n(C)= 0.5mol c(C)= 0.5mol/2L=0.25mol·L-1 |
举一反三
一定条件下存在反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0。向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量C和H2O,各容器中温度、反应物的起始量如下表,反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。
容器
| 甲
| 乙
| 丙
| 容积
| 0.5 L
| 0.5 L
| V
| 温度
| T1 ℃
| T2 ℃
| T1 ℃
| 起始量
| 2 molC 1 molH2O
| 1 molCO 1 molH2
| 4 molC 2 molH2O
| 下列说法正确的是 A.甲容器中,反应在前15 min的平均速率v(H2)="0.1" mol·L-1·min-1 B.丙容器的体积V<0.5 L C.当温度为T1 ℃时,反应的平衡常数K=2.25 D.乙容器中,若平衡时n(H2O)="0.4" mol,则T1< T2 |
(14分)以下是一些物质的熔沸点数据(常压):
| 钾
| 钠
| Na2CO3
| 金刚石
| 石墨
| 熔点(℃)
| 63.65
| 97.8
| 851
| 3550
| 3850
| 沸点(℃)
| 774
| 882.9
| 1850(分解产生CO2)
| ---
| 4250
| 金属钠和CO2在常压、890℃发生如下反应: 4Na(g)+3CO2(g)2Na2CO3(1)+C(s,金刚石);△H=-1080.9kJ/mol (1)上述反应的平衡常数表达式为 ;若4v正(Na)=3v逆(CO2),反应是否达到平衡 (选填“是”或“否”)。 (2)若反应在10L密闭容器、常压下进行,温度由890℃升高到1860℃,若反应时间为10min,金属钠的物质的量减少了0.2mol,则10min里CO2的平均反应速率为 。 (3)高压下有利于金刚石的制备,理由 。 (4)由CO2(g)+4Na(g)=2Na2O(s)+C(s,金刚石) △H=-357.5kJ/mol;则Na2O固体与C(金刚石)反应得到Na(g)和液态Na2CO3(1)的热化学方程式: 。 (5)下图开关K接M时,石墨作 极,电极反应式为 。当K接N一段时间后,测得有0.3mol电子转移,作出y随x变化的图象【x—代表n(H2O)消耗,y—代表n[Al(OH)3],反应物足量,标明有关数据】
|
(14分)甲醇、二甲醚等被称为绿色能源,工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚(CH3OCH3)。 (1)已知1g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为32kJ,请写出二甲醚燃烧热的热化学方程式____________________________________________________________________。 (2)写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式 __________________________________。 (3)用合成气制备二甲醚的反应原理为:2CO(g) + 4H2(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)。已知一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO)]的变化曲线如下左图:
①a、b、c按从大到小的顺序排序为_________________,该反应的△H_______0(填“>”、“<”)。 ②某温度下,将2.0molCO(g)和4.0molH2(g)充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数变化情况如上图所示,关于温度和压强的关系判断正确的是 ; A. P3>P2,T3>T2 B. P1>P3,T1>T3 C. P2>P4,T4>T2 D. P1>P4,T2>T3 ③在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 ; A. 正反应速率先增大后减小 B. 逆反应速率先增大后减小 C. 化学平衡常数K值减小 D. 氢气的转化率减小 ④ 某温度下,将4.0molCO和8.0molH2充入容积为2L的密闭容器中,反应达到平衡时,测得二甲醚的体积分数为25%,则该温度下反应的平衡常数K=__________。 |
在一定条件下,将E(g)和F(g)充入体积不变的2 L密闭容器中,发生下述反应,并于5 min末达到平衡:2E(g)+F(g)2G(g)。有关数据如下:
| E(g)
| F(g)
| G(g)
| 初始浓度(mol•L-1)
| 2.0
| 1.0
| 0
| 平衡浓度(mol•L-1)
| c1
| c2
| 0.4
| 下列判断正确的是 A.反应在前5min内,v(E)=0.04 mol/(L·min) B.其他条件不变,若增大E的浓度,则达平衡时E的转化率会增大 C.其他条件不变,降低温度,平衡时n(E)=3.0mol,则反应的△H>0 D.平衡后移走2.0 mol E和1.0 mol F,在相同条件下再达平衡时,c(G)<0.2 mol•L-1 |
(15分)太阳能电池是利用光电效应实现能量变化的一种新型装置,目前多采用单晶硅和多晶硅作为基础材料。高纯度的晶体硅可通过以下反应获得: 反应①(合成炉): 反应②(还原炉): 有关物质的沸点如下表所示:
物质
| BCl3
| PCl3
| SiCl4
| AsCl3
| AlCl3
| SiHCl3
| 沸点
| 12.1
| 73.5
| 57.0
| 129.4
| 180(升华)
| 31.2
| 请回答以下问题: (1)太阳能电池的能量转化方式为 ;由合成炉中得到的SiHCl3往往混有硼、磷、砷、铝等氯化物杂质,分离出SiHCl3的方法是 。 (2)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应①的KP= ; (3)对于反应②,在0.1Mpa下,不同温度和氢气配比(H2/SiHCl3)对SiHCl3剩余量的影响如下表所示:
①该反应的△H2 0(填“>”、“<”、“=”) ②按氢气配比5:1投入还原炉中,反应至4min时测得HCl的浓度为0.12mol·L—1,则SiHCl3在这段时间内的反应速率为 。 ③对上表的数据进行分析,在温度、配比对剩余量的影响中,还原炉中的反应温度选择在1100℃,而不选择775℃,其中的一个原因是在相同配比下,温度对SiHCl3 剩余量的影响,请分析另一原因是 。 (4)对于反应②,在1100℃下,不同压强和氢气配比(H2/SiHCl3)对SiHCl3剩余量的影响如图27—1所示:
① 图中P1 P2(填“>”、“<”、“=”) ②在图27—2中画出氢气配比相同情况下,1200℃和1100℃的温度下,系统中SiHCl3剩余量随压强变化的两条变化趋势示意图。 |
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