在5 L密闭容器中加入2 mol Fe(s)与1 mol H2O(g),t1秒时,H2的物质的量为0.20 mol,到第t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量
题型:不详难度:来源:
在5 L密闭容器中加入2 mol Fe(s)与1 mol H2O(g),t1秒时,H2的物质的量为0.20 mol,到第t2秒时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.35 mol。 (1)t1~t2这段时间内的化学反应速率v(H2)= 。 (2)若继续加入2 mol Fe(s),则平衡移动 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),继续通入1 mol H2O(g)再次达到平衡后,H2物质的量为 __________mol。 (3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t1时改变了某种条件,改变的条件是 _________。
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答案
(1)0.03/(t2-t1) mol·L-1·s-1 (2)不 0.7 (3)升高温度 |
解析
(1)t1~t2时间段内H2物质的量的变化为0.35 mol-0.20 mol="0.15" mol,v(H2)="0.15" mol/[5 L×(t2-t1)s]=0.03/(t2-t1) mol·L-1·s-1。 (2)Fe为固体,加入Fe对平衡无影响,平衡不移动。根据反应3Fe(s)+4H2O(g) Fe3O4(s)+4H2(g)可知,加入1 mol H2O达到平衡时H2的物质的量为0.35 mol,H2O(g)的物质的量为0.65 mol,该反应的平衡常数K=(7/13)4。再加入1 mol H2O(g),相当于开始加入2 mol H2O(g),设达到平衡时H2的物质的量为x,平衡时H2O(g)的物质的量为2 mol-x,根据Q=x4/(2-x)4=(7/13)4,解得x="0.7" mol。 (3)根据图像可知,t1时改变条件,逆反应速率瞬间增大,且根据速率图像可知,正反应速率增大的应该比逆反应速率还大,此时平衡向正反应方向移动,所以采取的措施一定不是改变浓度,也不可能是增大压强所引起的,因为增大压强,平衡不发生移动,因此只能是升高温度。 |
举一反三
700℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2)。
反应时间/min
| n(CO)/mol
| H2O/mol
| 0
| 1.20
| 0.60
| t1
| 0.80
|
| t2
|
| 0.20
| 下列说法正确的是( ) A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1 B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)="0.40" mol C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减小 D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 |
某工业反应为:X2(g)+3Y2(g)2XY3(g)。图Ⅰ表示在一定温度下此反应过程中的能量变化;图Ⅱ表示在2 L的密闭容器中反应时X2的物质的量随时间的变化曲线;图Ⅲ表示在其他条件不变的情况下,改变起始物Y2的物质的量对此反应平衡的影响。
下列说法正确的是( )A.由图Ⅰ可知,加入适当的催化剂,E和ΔH都减小 | B.图Ⅱ中0~10 min内该反应的平均速率v(Y2)="0.045" mol·L-1·min-1,从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 L,则n(X2)的变化曲线为d | C.图Ⅲ中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物X2的转化率最高的是b点 | D.图Ⅲ中T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则T1<T2,K1<K2 |
|
已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH="-92.20" kJ·mol-1,在某温度下2 L的密闭容器中进行,测得如下数据:
时间(h) 物质的量(mol)
| 0
| 1
| 2
| 3
| 4
| N2
| 1.50
| n1
| 1.20
| n3
| n5
| H2
| 4.50
| 4.20
| 3.60
| n4
| n6
| NH3
| 0
| 0.20
| n2
| 1.00
| 1.00
| 下列说法正确的是( ) A.反应3 h内,反应速率v(N2)为0.17 mol·L-1·h-1 B.此温度下,该反应的平衡常数为0.037 C.反应进行到1 h时放出的热量为9.22 kJ D.4 h时,若再加入1 mol N2,达到新的化学平衡时,N2的转化率是原来的两倍 |
T ℃、2 L密闭容器中某一反应在不同时刻的各物质的量如图所示(E为固体,其余为气体)。回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式: 。 (2)反应开始至3 min时,用D表示的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。 (3)T ℃时,该反应的化学平衡常数K= 。 (4)第6 min时,保持温度不变,将容器的体积缩小至原来的一半,重新达到平衡后,D的体积分数为 。 (5)另有一个2 L的密闭容器,T ℃、某一时刻,容器中各物质的物质的量如表所示。
物质
| A
| B
| D
| E
| 物质的量(mol)
| 0.8
| 1.0
| 0.4
| 0.2
| 此时v(正) v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”)。 |
温度为T℃时,向V L的密闭容器中充入一定量的A和B,发生的反应为A(g)+B(g)C(s)+xD(g) ΔH>0,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如表所示。下列说法不正确的是( )
时间
| 0
| 5 min
| 10 min
| 15 min
| 20 min
| 25 min
| 30 min
| A的物质的量浓度(mol·L-1)
| 3.5
| 2.3
| 2.0
| 2.0
| 2.8
| 3.0
| 3.0
| B的物质的量浓度(mol·L-1)
| 2.5
| 1.3
| 1.0
| 1.0
| 1.8
| 2.0
| 2.0
| D的物质的量浓度(mol·L-1)
| 0
| 2.4
| 3.0
| 3.0
| 1.4
| 1.0
| 1.0
| A.前10 min的平均反应速率v(D)=0.3 mol·L-1·min-1 B.该反应的平衡常数表达式为K= C.若达到平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡不移动 D.反应至15 min时,改变的条件可以是降低温度 |
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