已知在等温等容条件下,有如下可逆反应:2A(g) + 2B(g)3C(g) + D(g),现分别从两条途径建立平衡,途径Ⅰ:A、B的初始浓度均为2 mol/L;
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已知在等温等容条件下,有如下可逆反应:2A(g) + 2B(g)3C(g) + D(g),现分别从两条途径建立平衡,途径Ⅰ:A、B的初始浓度均为2 mol/L;途径Ⅱ:C、D的初始浓度分别为6 mol/L和2 mol/L.下列叙述正确的是( ) A.Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,两体系内相同气体的浓度相等 B. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,两体系内相同气体的体积分数相等 C. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,两体系内相同气体的反应速率相等 D. Ⅰ、Ⅱ途径分别达到平衡时,Ⅱ的气体密度是Ⅰ的两倍 |
答案
BD |
解析
考查等效平衡的判断。反应前后体积不变,所以只要满足最初的投料之比相等即可。途径Ⅱ相当于是4molA和4molB,所以平衡是等效的,但途径Ⅱ中物质的浓度都是途径I的2倍,反应速率快,所以答案选BD。 |
举一反三
已知一定温度下2X(g) + Y (g) mZ(g) ΔH= -a kJ·mol-1 (a>0),现有甲乙两容积相等且固定不变的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入2molX和1molY,达到平衡状态时,放出热量bkJ;向密闭容器乙中通入1molX和0.5molY,达到平衡状态时,放出热量ckJ,且b>2c,则a、b、m的值或关系正确的是( ) |
(10分)将CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) (1)某温度下将等物质的量的CH4和H2O(g)充入密闭容器中,使容器体积为2L,控制容器体积不变,3min时反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.20mol,求①3min内H2的生成速率②CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。(需有计算过程) (2)若和(1)相同的初始条件,但在恒压条件下进行该反应,则达平衡时,CH4的转化率与(1)的比较,是( ) |
下列说法正确的是A.食物在常温下腐败是自发进行的 | B.凡是放热反应都是自发的 | C.自发反应都是熵增大的反应 | D.电解池的反应是属于自发反应 |
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(10分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如右图:
(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K= ;反应的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃
| 400
| 500
| 830
| 1000
| 平衡常数K
| 10
| 9
| 1
|
| 从上表可以推断:此反应是 (填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1mo1,则达到平衡后CO的转化率为 。 (2)在830℃,以下表的物质的量(单位为mol)投入恒容反应器发生上述第II步反应,其中反应开始时,向正反应方向进行的有 (填实验编号);
实验编号
| n(CO)
| n(H2O)
| n(H2)
| n(CO2)
| A
| 1
| 5
| 2
| 3
| B
| 2
| 2
| 1
| 1
| C
| 0.5
| 2
| 1
| 1
| (3)在一个不传热的固定容积的容器中,判断此流程的第II步反应达到平衡的标志是 。 ①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的密度不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④各组分的物质的量浓度不再改变 ⑤体系的温度不再发生变化 ⑥v(CO2)正=v(H2O)逆 (4)右图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是(写出两种) 。 |
(12分)现在普遍应用的工业合成氨的方法是哈伯于1905年发明的,但此法反应物的转化率不高。 (1)已知1 mol N2(g)与适量H2(g)完全反应,当生成NH3(g)0.1mol时,放出9.22kJ热量,写出反应的热化学方程式: 。 (2)若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2(填“>” “="”" 或 “<” )。 (3)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2 mol N2、8 mol H2 及固体催化剂。10分钟后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,此时氨气的体积分数为 ,用氮气表示的反应速率: 。若想提高氨气的产率,根据化学平衡移动原理,请提出合理的建议: (任意写一条)。 (4)在上述相同条件下,若起始时加入4 mol NH3、2 mol H2及固体催化剂,反应达到平衡时NH3的体积分数比(3)中 (填“大”、“小”或“相等”)。 (5)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到570℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如右图)。在电解法合成氨的电解池中 (填“能”或“不能”) 用水作电解质溶液的溶剂,原因是 。
钯电极A是电解池的 极(填“阳”或“阴”),该极上的电极反应式是 。 |
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