在一容積固定的反應(yīng)容器中，有一可左右滑動的密封隔板，兩側(cè)分別進行如圖所示的可逆反應(yīng)。各物質(zhì)的起始加入量如下： A、 B和C均為4.0mol， D為 6.5mol， F為2.0mol，設(shè)E為xmol，x在一定范圍內(nèi)變化時，均可以通過調(diào)節(jié)反應(yīng)器的溫度，使兩側(cè)反應(yīng)都達(dá)到平衡，并且隔板恰好處于反應(yīng)器的正中間位置。

①若x=4.5，則右側(cè)反應(yīng)在起始時向______方向進行，欲使起始反應(yīng)維持向該方向進行，則x的取值范圍為____ 。

②若x分別為4.5和5.0，則在這兩種情況下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時，A的物質(zhì)的量是否相等？______，其理由是______。

①當(dāng)x=4.5時，正反應(yīng)方向，x取值范圍為3.5＜x＜7.0。②不同，理由見解析


解析:

左側(cè)可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變的反應(yīng)，右側(cè)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體的物質(zhì)的量縮小的反應(yīng)。隔板在中間意味著左右兩側(cè)可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到平衡時，氣體的物質(zhì)的量相等。左側(cè)氣體的起始量已知，共12mol，

①當(dāng)x=4.5時，氣體總物質(zhì)的量為13.0mol，欲使右側(cè)反應(yīng)的總物質(zhì)的量為12mol，應(yīng)在起始時向氣體體積縮小的方向進行。欲使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，可以通過極端假設(shè)的方法來討論：假設(shè)平衡不移動，x=12.0 mol-6.5 mol-2.0 mol=3.5mol；假設(shè)平衡向正反應(yīng)方向移動使E為0 mol，（6.5-0.5x）+（2.0+x）=12.0 mol，x=7.0 mol，故x取值范圍為3.5＜x＜7.0。②當(dāng)x的取值不同時，反應(yīng)分別達(dá)到平衡的氣體總物質(zhì)的量均為12mol，兩個反應(yīng)的溫度肯定不同，所以左側(cè)中的氣體A的物質(zhì)的量也肯定不同。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

在537℃、1.01×105Pa時，往容積可變的密閉容器中充入1mol X和3mol Y，此時容積為V L．保持恒溫恒壓，發(fā)生反應(yīng)X（g）+3Y（g）
 
2Z（g），達(dá)到平衡時，平衡混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)為0.5．
（1）達(dá)到平衡時，X的轉(zhuǎn)化率約為
66.7%
66.7%
．
（2）保持上述溫度和壓強恒定不變，若向容器中只充入4mol Z，則反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡氣體中Y 的體積分?jǐn)?shù)為
37.5%
37.5%
，容器的容積為
4V
3
4V
3
L．
（3）若另選一容積固定不變的密閉容器，仍控制溫度不變，使2mol X和6mol Y反應(yīng)，達(dá)到平衡時平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，則該密閉容器的容積為
4V
3
4V
3
L．
（4）若溫度仍為537℃，容器體積保持VL不變（恒容），往其中充入a mol X的b mol Y，使反應(yīng)達(dá)到平衡，這時平衡氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.5，體系壓強為1.01×105Pa，若a：b=1：3，則a=
1.5mol
1.5mol
．

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科目：高中化學(xué) 來源：河北省衡水中學(xué)2012屆高三第四次調(diào)研考試化學(xué)試題 題型：058

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程．

(1)在煤的氣化反應(yīng)器中發(fā)生如下幾種反應(yīng)：

C(s)十H2O(g)＝CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131 kJ/mol

C(s)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH＝－394 kJ/mol

CO(g)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH＝－283 kJ/mol

則CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH＝________

(2)已知830℃時，在一個容積固定的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)

CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)．

a．容器中的壓強不變

b．1 mol　H－H鍵斷裂的同時斷裂2 mol　H－O鍵

c．v正(CO)＝v逆(H2O)

d．c(CO)＝c(H2)

又知此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝1，等物質(zhì)的量的CO和H2O反應(yīng)達(dá)到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為________．

(3)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

①實驗1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為________．

②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為________(填“吸”或“放’’)熱反應(yīng)

③若實驗3要達(dá)到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等)，且t＜3 min，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是________(用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)．

(4)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下圖表示

該反應(yīng)進行過程中能量(單位為kJ·mol)的變化．

①在體積為1 L的恒容密閉容器中，充入1 mol　CO2和3 mol　H2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________(填字母)

a．升高溫度

b．充入He(g)，使體系壓強增大

c．將H2O(g)從體系中分離出來

d．再充入1 mol　CO2和3 mol　H2

②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時不斷改變條件(但不改變各組分物質(zhì)的量和狀態(tài)且只改變一個條件)反應(yīng)速率隨時間的變化如下圖：其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段時間是________；如t0～t1平衡常數(shù)為K1，t2～t3平衡常數(shù)為K2，則K1________K2(填“大于”、“等于”或“小于”)．

(5)煤氣化過程中會生成少量CH4，已知CH4與CaSO4反應(yīng)生成CaS、CO2和H2O，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________．

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆河北省衡水中學(xué)高三上學(xué)期四調(diào)考試化學(xué)試卷 題型：填空題

煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。(1) 在煤的氣化反應(yīng)器中發(fā)生如下幾種反應(yīng)：
C（s）十H2O（g）=CO（g）+H2（g）   △H= +131kJ/mol
C（s）+O2（g）=CO2（g）             △H= —394kJ/mol
CO（g）+O2（g）=CO2（g）          △H= —283kJ/mol
則CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）△H=           
（2）已知830℃時，在一個容積固定的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)
CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g）下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是                   (填字母)。
a．容器中的壓強不變        b．1 mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵
c． (CO)= (H2O)     d．c(CO)=c(H2)    
又知此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1，等物質(zhì)的量的CO和H2O反應(yīng)達(dá)到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為                .
(3) 將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)
CO（g）+H2O（g）H2（g）+CO2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：

①實驗l中以(CO2)表示的反應(yīng)速率為                  。
②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為             (填“吸”或“放’’)熱反應(yīng)
③若實驗3要達(dá)到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等)，且t<3min，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是                                   (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。
(4)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
3H2（g）+CO2（g） CH3OH（g）+H2O（g），右圖表示
該反應(yīng)進行過程中能量(單位為kJ·mol)的變化。

①在體積為1 L的恒容密閉容器中，充入l molCO2和3molH2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是             (填字母)
a．升高溫度                  b．充入He(g)，使體系壓強增大
c．將H2O(g)從體系中分離出來      d．再充入l mol CO2和3 molH2
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時不斷改變條件(但不改變
各組分物質(zhì)的量和狀態(tài)且只改變一個條件)反應(yīng)速率隨時間的變化如右圖：其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段時間是         ；如t0～t1平衡常數(shù)為K1,t2～t3平衡常數(shù)為K2，則K1        K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。

（5）煤氣化過程中會生成少量CH4，已知CH4與CaSO4反應(yīng)生成CaS、CO2和H2O，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為             。

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年浙江省金麗衢十二校高三第二次聯(lián)考理綜化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

2013年9月，中國華北華中地區(qū)發(fā)生了嚴(yán)重的霧霆天氣，北京、河北、河南等地的空氣污染升為6級空氣污染，屬于重度污染。汽車尾氣、燃煤廢氣、冬季取暖排放的CO2等都是霧履形成的原因。

（1）汽車尾氣凈化的主要原理為;2NO(g)＋2CO(g) N2（g)＋2CO2（g)　 △H＜0，在一定溫度下，在一體積固定的密閉容器中充入一定量的NO和CO在t1時刻達(dá)到平衡狀態(tài)。

①能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是＿＿＿＿。

A.在單位時問內(nèi)生成1mol CO2的同時消耗了lmol CO

B．混合氣體的密度不再改變

C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

D.混合氣體的壓強不再變化

②在t2時刻，將容器的容積迅速擴大到原來的2倍，在其他條件不變的情況下，t3時刻達(dá)到新的平衡狀態(tài)，之后不再改變條件。請在右圖中補充畫出從t2到t4時刻正反應(yīng)速率隨時間的變化曲線：

??

③若要同時提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的措施有_____、____。（寫出2個）

(2）改變煤的利用方式可減少環(huán)境污染，通�？蓪⑺魵馔ㄟ^紅熱的碳得到水煤氣，其反應(yīng)原理為C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) △H＝+131.3kJ/mol。

①該反應(yīng)在___下能自發(fā)進行（填“高溫”或“低溫”）。

②煤氣化過程中產(chǎn)生的有害氣體H2S可用足量的Na2C03溶液吸收，該反應(yīng)的離子方程式為____。（已知：H2S： Ka1＝9.1×10-8；Ka2＝1.1×10-12。H2CO3：Ka1＝4.30×10-7；Ka2＝5.61×10-11）

(3）已知反應(yīng)：CO(g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），現(xiàn)將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通人到體積為2L的恒容密閉容器中進行反應(yīng)，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)平衡所需時間/min

CO

H2O

H2

CO

1

650

4

2

1.6

2.4

6

2

900

2

1

0.4

1.6

3

3

900

a

b

c

d

t

 

①實驗1條件下平衡常數(shù)K＝______（保留小數(shù)點后二位）。

②實驗3中，若平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率大于水蒸氣，則a、b必須滿足的關(guān)系是______。

③該反應(yīng)的△H ______0(填“＜”或“＞”）；若在9000C時，另做一組實驗，在此容器中加入l0mol CO,5mo1 H2O,2mo1 CO2,5mol H2，則此時υ正______υ逆（填“＜”，“＞”，“＝”）。

 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

(14分)煤化工是以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。

 (1) 將水蒸氣通過紅熱的碳即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為：

 

一定溫度下，在一個容積固定的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是                       (填字母)。

    a．容器中的壓強不變         b．1 mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵

    c． =(CO)= (H2O)    d．c(CO)=c(H2)     

 (2) 將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)

，得到如下三組數(shù)據(jù)：

實驗組

溫度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

達(dá)到平衡所需時間/min

1

650

2

4

1.6

1.6

5

2

900

1

2

0.4

0.4

3

3

9..

a

b

c

d

t

 

①實驗l中以(CO2)表示的反應(yīng)速率為                   。

②該反應(yīng)的逆反應(yīng)為                             (填“吸”或“放’’)熱反應(yīng)

③若實驗3要達(dá)到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等)，且t<3min，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是                  (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。

(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng)：

右圖表示

該反應(yīng)進行過程中能量(單位為lkJ?mol。)的變化。

①在體積為1 L的恒容密閉容器中，充入l molCO2和3molH2，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是              (填字母)

    a．升高溫度

    b．充入He(g)，使體系壓強增大

    c．將H2O(g)從體系中分離出來

    d．再充入l mol CO2和3 molH2

    ②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時不斷改變條件(但不改變各組分物質(zhì)的量和狀態(tài))反應(yīng)速率隨時間的變化如右圖：其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段時間是          ；如t0～t1平衡常數(shù)為．K1,t2～t3平衡常數(shù)為K2，則K1         K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。

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