一定温度下,在一个带有活塞的容积可变的密闭容器中(活塞的一端与大气相通),发生如下反应:X(g)+3Y(g) 催化剂 . =2Z(g)△H<0若反应开始时充入2

一定温度下,在一个带有活塞的容积可变的密闭容器中(活塞的一端与大气相通),发生如下反应:X(g)+3Y(g) 催化剂 . =2Z(g)△H<0若反应开始时充入2

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一定温度下,在一个带有活塞的容积可变的密闭容器中(活塞的一端与大气相通),发生如下反应:X(g)+3Y(g)
 催化剂 
.
 
=2Z(g)△H<0若反应开始时充入2moIX和8molY,达到平衡后,测得平衡时混合气体的总物质的量为8.4mol,X的体积分数为w%.
(1)写出该反应平衡常数的表达式______,并计算平衡时X的转化率______.
(2)若增大压强,该反应的化学反应速率将______,该反应的K值将______ (均填“增大”“减小”或“不变”).
(3)保持上述反应温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的X、Y、Z的物质的量,若反应达平衡后,混合气体中x的体积分数仍为w%,那么:
若a=1,c=2,则b=______,在此情况下反应起始时将向______方向进行.
(4)保持上述反应温度不变,若按下列四种配比作为起始物质,达平衡后X的体积分数大于w%的是______.(填序号)
A.4molZ                      B.2.5molX、4.5molY和 1molZ
C.3molX和 6molY             D.1molX和 4molZ.
答案
(1)平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,所以平衡常数K=
c2(Z)
c(X)•c3(Y)

开始X的物质的量为2moIX,则
   X(g)+3Y(g)
一定条件



2Z(g)  物质的量减少△n
   1                      2             2
 0.8mol                1.6mol     2mol+8mol-8.4mol=1.6mol
所以,平衡时X的转化率为
0.8mol
2mol
×100%=40%.
故答案为:K=
c2(Z)
c(X)•c3(Y)
;40%
(2)增大压强,单位体积内活化分子数增大,化学反应速率增大;平衡常数只受温度影响,温度不变平衡常数不变.
故答案为:增大;不变
(3)混合气体中X的体积分数仍为w%,为等效平衡.恒温恒压下,反应前后气体体积变化,按化学计量数转化到左边满足X与Y的物质的量之比为1:4.
X(g)+3Y(g)
 催化剂 
.
 
2Z(g)
1mol  3mol              2mol     
所以(1+1):(b+3)=1:4,解得b=5.
由(1)可知平衡时Z的体积分数为
1.6mol
8.4mol
=
4
21
,此情况下的Z的体积分数为
2mol
1mol+5mol+2mol
=
1
4
4
21
1
4
,所以反应向逆反应方向进行.
故答案为:5;逆反应
(4)平衡向正反应移动X的体积分数减小,向逆反应移动平衡时X的体积分数增大.
A、开始加4molZ,等效为开始加入2moIX和6molY,与原平衡相比,Y的物质的量减小,X与Y的物质的量之比为1:3,大于1:4,与原平衡相比,平衡向逆反应移动,X的体积分数增大,故A正确;
B、开始加入2.5molX、4.5molY和 1molZ,等效为开始加入3moIX和6molY,X与Y的物质的量之比为1:2,大于1:4,与原平衡相比,平衡向逆反应移动,X的体积分数增大,故B正确;
C、开始加入3molX和 6molY,X与Y的物质的量之比为1:2,大于1:4,与原平衡相比,平衡向逆反应移动,X的体积分数增大,故C正确;           
D、开始加入1molX和 4molZ,等效为开始加入3molX和6molY,X与Y的物质的量之比为1:2,大于1:4,与原平衡相比,平衡向逆反应移动,X的体积分数增大,故D正确;
故选:ABCD
举一反三
难挥发性二硫化钽(TaS2)可采用如下装置提纯.将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中.反应如下:TaS2(s)+2I2(g)⇌TaI4(g)+S2(g)下列说法正确的是(  )
A.在不同温度区域,TaI4的量保持不变
B.在提纯过程中,I2的量不断减少
C.在提纯过程中,I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区
D.该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比
魔方格
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与甲醇燃料电池相比,乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点,因此被广泛认为是更有前途的燃料电池.图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图.乙池中的两个电极均为石墨电极,乙池中盛有100mL 3.00mol/L的CuSO4溶液.请回答下列问题:
魔方格

(1)N的电极反应式为______.
(2)在此过程中,乙池中某一电极析出金属铜6.4g时,甲池中理论上消耗氧气______L(标准状况下).
(3)在此过程中,若乙池中两电极产生的气体体积恰好相等时(标准状况下),理论上需通入乙醇______ g.
(4)工业上可以利用下列反应制取乙醇:
反应I:2CO2(g)+6H2(g)
 催化剂 
.
 
CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 25℃时.K=2.95×1011
反应II:2CO2(g)+4H2(g)
 催化剂 
.
 
CH3CH2OH(g)+H2O(g)25℃时,K=1.7l×1022
①写出反应I的平衡常数表达式K=______,
②条件相同时,反应I与反应II相比,转化程度更大的是______.
③在一定压强下,测得反应I的实验数据如下表:
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温度(K)

CO2转化率(%)
n(H2)/n(CO2
500600700800
1.545332012
260432815
383623722
373K时,某1L密闭容器中加入1molPCl5发生如下可逆反应:
PCl5 (g)
魔方格
PCl3(g)+Cl2 (g).其中物质PCl3的物质的量变化如右图所示.
(1)前20s内PCl5(g)的平均反应速率为______
(2)373K时该反应的平衡常数的值为______
(3)若在此平衡体系中再加入1mol的PCl5,与原平衡比较,新平衡时PCl5的转化率______(填“增大”或“减小”,下同).PCl5的平衡浓度______
(4)将原平衡升温至473K,重新达平衡时(其他条件不变),PCl3的平衡浓度为PCl5的3倍,该反应的正反应为______(填“放热反应”或“吸热反应”),为增大平衡体系中Cl2的物质的量,下列措施正确的是(其它条件相同)______
a.升高温度                       b.扩大容器的体积
c.加入合适的催化剂               d.再充入PCl3魔方格
已知2X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g)△H=-akJ•mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2,在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol•L-1,放出热量bkJ.
(1)此反应平衡常数表达式为______;若将温度降低到300℃,则反应平衡常数将______(填增大、减少或不变).
(2)若原来容器中只加入2mol Z,500℃充分反应达平衡后,吸收热量ckJ,则Z浓度______W mol•L-1(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足关系______(用代数式表示).
(3)若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2molX2和1molY2达到平衡后,Y2的转化率将______(填“变大”、“变小”或“不变”).
下列装置图或曲线图与对应的叙述相符的是(   )
魔方格
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D.图4:可表示在恒容密闭容器中反应“2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),△H<0”的平衡常数K、K随温度的变化