在容积为2.0L的密闭容器内,物质D在T℃时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图,据图回答下列问题:(1)从反应开始到第一次达到平衡时,A

在容积为2.0L的密闭容器内,物质D在T℃时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图,据图回答下列问题:(1)从反应开始到第一次达到平衡时,A

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在容积为2.0L的密闭容器内,物质D在T℃时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图,据图回答下列问题:
(1)从反应开始到第一次达到平衡时,A物质的平均反应速率为______mol•(L•min)-1
(2)根据上图写出该反应的化学方程式______,该反应的平衡常数表达式为K=______.
(3)第5min时,升高温度,A、B、D的物质的量变化如上图,则该反应的正反应是______(填“放热”或“吸热”)反应,反应的平衡常数______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),B的反应速率______.
(4)若在第7min时增加D的物质的量,A的物质的量变化正确的是______(用图中a、b、c的编号回答).
(5)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应.若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总压强为原来的
9
10
,则N2的转化率α(N2)=______.
答案
(1)从反应开始到第一次达到平衡时,A物质的平均反应速率为
0.4mol
2.0L
3min
=0.067mol/L•min,
故答案为:0.067;
(2)根据图象知,随着反应的进行,D的物质的量减少,A、B的物质的量增加,所以D是反应物,A、B是生成物;同一反应、同一时间段内,各物质的浓度变化量之比等于其计量数之比,0-3min时,△D=0.4mol,
△A=0.4mol,△B=0.2mol,△D:△A:△B=0.4mol:0.4mol:0.2mol=4:4:2,方程式为:2D(s)⇌2A(g)+B(g);
故答案为:2D(s)⇌2A(g)+B(g)
因D为固体,所以化学平衡常数K=C2(A)×C(B),
故答案为:K=C2(A)×C(B);
(3)温度升高,D的物质的量减少,A、B的物质的量增大,平衡正向移动,而温度升高,平衡向吸热的方向移动,说明正反应为吸热反应,
平衡常数只有与温度有关,温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大;
温度升高化学反应B的反应速率加快;
故答案为:吸热;增大;增大;
(4)D为固体,增加D的物质的量,浓度不变,平衡不移动,故选:b;
(5)一定温度下,在1L密闭容器中充入1molN2和3molH2并发生反应.若容器容积恒定,10min达到平衡时,气体的总压强为原来的
9
10
,依据化学平衡三段式列式计算,设氮气消耗物质的量为x;
N2+3H2=2NH3
起始量(mol) 1 3 0
变化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol) 1-x 3-3x 2x
气体的总压强为原来的
9
10
,则1-x+3-3x+2x=
9
10
×(1+3)
x=0.2mol
则N2的转化率α(N2)=
0.2mol
1mol
×100%=20%;
故答案为:20%.
举一反三
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
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t/℃70080083010001200
K1.71.21.00.60.4
对于给定的可逆反应的平衡常数(K)的说法正确的是(   )
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A.K只与温度有关,温度不变,K不变
B.改变条件,反应物的转化率增大,K也一定增大
C.温度一定时,其正、逆反应的K相等
D.若正反应△H<0,升高温度,该反应的K增大
某温度下SO2的转化反应(2SO2+O2⇌2SO3)的平衡常数K=576下面三个混合体系中各物质的浓度如下表:
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体系c(SO2)mol/Lc(O2)mol/Lc(SO3)mol/L反应方向
(1)0.06000.4002.00
(2)0.09600.3000.500
(3)0.3000.04001.44
Ⅰ:由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),△H<0
(1)该反应平衡常数K的表达式为______.温度降低,平衡常数K______(填“增大”、“不变”或“减小”).
(2)为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为______.
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有______.
A.升高温度;B.加入催化剂;C.将H2O(g)从体系中分离;D.再充入1mol CO2和3mol H2
E.充入He(g),使体系总压强增大.
(4)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入物质的量之比为1:3的CO2和H2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应,并维持反应过程中温度不变.甲和乙相比,转化程度更大的是______,且知乙容器中CO2的转化率随时间变化的图象如图3所示,请在图3中画出甲容器中CO2的转化率随时间变化的图象.并请说明以CO2为原料生产燃料甲醇的优点是______(写出一条即可).

Ⅱ:一定常温下,FeS的KSP=2.5×10-18,H2S饱和溶液在该温度下,[H+]与[S2-]存在着以下关系:[H+]2•[S2-]=1.0×10-21.在该温度下,将适量FeS投入H2S饱和溶液中,欲使溶液中[Fe2+]达到1mol/L,应调节溶液的pH为______(用对数形式表示).(写出计算过程)
TDI、MDI等精细化工使用的H2可以通过天然气来制取,其生产流程如图1:

(1)此流程的第I步反应为:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),100℃时,将1molCH4和2molH2O(g)通入容积为100L的恒容密闭容器中,达到平衡时CH4的转化率为0.5.此时该反应的平衡常数K=______.
(2)此流程的第II步反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
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温度/℃400500830
平衡常数K1091