某温度下,将2mol A和2.8 mol B充入体积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:aA(g)+B(g)2C(g)+ D(s) ,5 min后达到平衡。

某温度下,将2mol A和2.8 mol B充入体积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:aA(g)+B(g)2C(g)+ D(s) ,5 min后达到平衡。

题型:不详难度:来源:
某温度下,将2mol A和2.8 mol B充入体积为2 L的恒容密闭容器中,发生如下反应:
aA(g)+B(g)2C(g)+ D(s) ,5 min后达到平衡。平衡时A为1.6mol,放出的热量为Q。在t0时刻,若从平衡体系中分离出四分之一的混合气体,新平衡体系中c(A)为0.6mol/L。
(1) 5 min内用B表示该反应的化学反应速率为                 
(2)该温度下,此可逆反应的逆反应的平衡常数为          
(3)a的值为          
(4)下列说法一定能说明上述反应已达到平衡状态的是          
①单位时间里每生成1molB的同时消耗了2mol的C         ②D的物质的量不再变化
③混合气体的密度不再变化         ④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤体系的压强不再变化
(5)该温度下,某同学设计了以下实验,请在空格中填入热量(含Q的表达式表示)
起始
n(A)/mol
起始
n(B)/mol
起始
n(C)/mol
起始
n(D)/mol
达到平衡时放出(或吸收)的热量
0
1.6
8
足量
    
 
答案
(1) 0.04mol/(L·min) (2分) (2)  6(2分) (3) 1 (2分) (4) ②③④ (2分) (5)8Q(2分)
解析

试题分析:分析题意知,5 min后达到平衡。平衡时A为1.6mol,浓度为0.8 mol/L,从平衡体系中分离出四分之一的混合气体,相当于减小压强,剩余A的浓度为0.6mol/L,新平衡体系中c(A)仍为0.6mol/L,说明改变压强平衡不移动,该反应两边气体物质系数相等,a=1;利用三行式分析;根据题意知,
A(g)+B(g)2C(g)+ D(s)
起始浓度(mol/L)  1   1.4   0   0
转化浓度(mol/L) 0.2      0.2         0.4      
平衡浓度(mol/L) 0.8      1.2         0.4
(1)根据公式V=Δc/Δt代入数据计算,5 min内用B表示该反应的化学反应速率为0.04mol/(L·min);(2)将平衡浓度代入该反应的平衡常数表达式计算,K=1/6,则逆反应的平衡常数为6;(3)由上述分析知,a=1;(4)化学平衡状态的判据:①用v=v判断,双向同时,符合比例②用量判断,变量不变,已达平衡。恒量不能作为平衡标志。① 生成B和消耗C ,均为逆反应,不能作为平衡标志; ②D的物质的量不再变化,可作平衡标志;③根据密度的定义式,混合气体的密度为变量,其不再变化,已达平衡;④根据M=m/n,气体的质量为变量,混合气体的平均相对分子质量为变量,其不再变化,已达平衡;⑤等温等容条件下,气体的物质的量为恒量,体系的压强为恒量,不能作平衡标志,综上所述选②③④;(5)根据等效平衡知识,两个投料途径会达到同一平衡状态,利用三行式分析,平衡时生成A为3.2mol,吸收的热量为8Q。
举一反三
在体积为V L的恒容密闭容器中盛有一定量H2,通入Br2(g)发 生反应:H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) ΔH<0。当温度分别为T1、T2,平衡时,H2的体积分数与Br2(g)的物质的量变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.由图可知:T2>T1
B.a、b两点的反应速率:b>a
C.为了提高Br2(g)的转化率,可采取增加Br2(g)通入量的方法
D.T1时,随着Br2(g)加入,平衡时HBr的体积分数不断增加

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(1)如图所示,A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的透明气囊。关闭K2,将各1 mol NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时A、B的体积相同均为a L。

①B中可通过________________判断可逆反应2NO2N2O4已经达到平衡。
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4,则重新到达平衡后,平衡混合气中NO2的体积分数_______________(填 “变大”“变小”或“不变”)。
③若容器A中到达平衡所需时间t s,达到平衡后容器内压强为起始压强的0.8倍,则平均化学反应速率v(NO2)等于____________________。
④若打开K2,平衡后B容器的体积缩至0.4a L,则打开K2之前,气球B体积为______L。
(2)用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义,将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。

如图,是电解产生多硫化物的实验装置:
①已知阳极的反应为:(x+1)S2=SxS2+2xe
则阴极的电极反应式是:                  
当反应转移xmol电子时,产生的气体体积为        (标准状况下)。
②将Na2S·9H2O溶于水中配制硫化物溶液时,通常是在
氮气气氛下溶解。其原因是(用离子反应方程式表示):             
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下图表示2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0这个可逆反应的正确图像为(  )
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如图所示,反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g);△H<0,在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为

A.              B.            C.          D.
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氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
(1)该反应的氧化剂是               ,2molN2参加反应转移电子数为               
(2)该反应的平衡常数表达式为K=               
(3)若CO的生成速率为v(CO)=18mol·L-1·min-1,则N2的消耗速率为v(N2)=         
(4)达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、CO的量),反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是                     ;图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是           

(5)若该反应的平衡常数为 K=729,则在同温度下1L密闭容器中,足量的SiO2和C与2mol N2充分反应,则N2的转化率是              (提示:272 = 729)
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