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),将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容
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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),将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率. |
答案
依据化学平衡的三段式列式计算,设CH4与H2O(g)物质的量为a, CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) 起始量(mol) a a 0 0 变化量(mol) 0.10 0.10 0.10 0.30 平衡量(mol) a-0.10 a-0.10 0.10 0.30 由平衡常数表达式:K==0.10mol/L×(0.30mol/L)3 | C(a-0.10)mol/L×C(a-0.10)mol/L | =27 解之得:a=0.11 平衡转化率:×100%=91% 故答案为:91% |
举一反三
某温度时,浓度都是1mol•L-1的两种气体,X2、Y2在密闭容器中反应生成气体Z,达到平衡时c(X2)=0.4mol•L-1、c(Y2)=0.8mol•L-1、c(Z)=0.4mol•L-1,则该反应的反应式是( )A.X2+2Y2⇌2XY2 | B.2X2+Y2⇌2X2Y | C.3X2+Y2⇌2X3Y | D.X2+3Y2⇌2XY3 |
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在密闭容器中,对于反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),SO2和O2起始时分别为20mol和10mol;达平衡时,SO2的转化率为80%.若从SO3开始进行反应,在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则起始时SO3的物质的量及其转化率为( )A.10 mol和10% | B.20 mol和20% | C.20 mol和40% | D.20 mol和80% |
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将6mol A和5mol B两气体通入容积为4L的密闭容器,一定条件下反应:3A(g)+B(g)⇌nC(g)+2D(g),5s后达平衡,此时生成2molD,经测得C表示的平均反应速率为0.1mol•(L•min)-1,下列说法中正确的是( )A.A的平均反应速率为0.1mol•(L•min)-1 | B.n=1 | C.平衡时B的浓度为1mol•L-1 | D.平衡时B的转化率为50% |
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平衡问题是中学化学理论中的核心问题,请完成以下相关小题: (1)若在某温度下向恒压容器中投入反应物A、B,当反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡时,测得容器中含有A 1mol B 0.4mol,C 0.4mol,此时容积为2L.则A的起始投入量为______mol,平衡常数K=______,恒温恒压时,再向此容器内通入1.8mol A,平衡将______ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动. (2)已知Ksp(BaSO4)≈1×10-10,Ksp(BaCO3)≈5×10-9,则饱和:BaSO4溶液中c(SO42-)mol•L-1,向BaSO4悬浊液中逐渐加入Na2CO3固体至c(CO32-)=______mol.L-1时,BaSO4开始向BaCO3沉淀转化. (3)若25°C时某一元酸HA的电离平衡常数Ka=1×10-6,则相同温度下NaA的水溶液呈碱性的原因可用离子方程式表示为______,相同物质的量浓度的HA和NaA两溶液等体积混合后,溶液显______性(±真“酸”、“碱”或“中”). |
将2molSO2和1molO2混合置于容积为2L的密闭容器中,在800K时,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,当反应从开始进行到5min时,反应达到平衡状态,测得混合气体总物质的量为2.1mol.请回答下列问题: (1)800K时,该反应的平衡常数为______,在0~5min时间间隔内SO2的反应速率为______. (2)若在5min时降低温度,在某一时刻重新达到平衡状态,则新平衡混合物中气体的总物质的量______2.1mol(填“>”、“<”或“=”),简述你的判断理由:______. (3)若相同条件下,向该容器内分别充人xmolSO2、ymolO2和zmolSO3,反应达到平衡时,容器内混合气体总物质的量仍为2.1mol.则:x、y、z必须满足的关系是______.(一个用含x、z的式子表示,一个用含y、z的式子表示) (4)相同条件下,若在上述容器中,充入0.2mol SO2、0.4mol O2和4.0molSO3三种气体,下列对该反应状态的描述中,正确的是______(填字母序号). A.处于平衡状态 B.不是平衡状态,反应正向进行 C.不是平衡状态,反应逆向进行. |
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