【題目】在T℃條件下,向1L固定體積的密閉容器M中加入2 mol X和1 mol Y,發(fā)生如下反應: 2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g) △H = -Q kJ·mol-1 (Q>0)。當反應達到平衡后,反應放出的熱量為Q1 kJ,物質(zhì)X的轉化率為α;若平衡后再升高溫度,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,則
(1)化學計量數(shù)a的值為____________________;此反應的逆反應△S__________0 (填﹤,﹥,﹦)。
(2)下列說法中能說明該反應達到了化學平衡狀態(tài)的是___________________________。
A、容器內(nèi)壓強一定 B、v(X)正=2 v (Y)逆
C、容器內(nèi)Z分子數(shù)一定 D、容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定
E、容器內(nèi)氣體的密度一定 F:X、Y、Z、W的濃度之比為2∶1∶a∶1
(3)維持溫度不變,若起始時向該容器中加入的物質(zhì)的量如下列各項,則反應達到平衡后(稀有氣體不參與反應),與之是等效平衡的是______________。
A.2 mol X、1mol Y、1mol Ar B.a(chǎn) mol Z、1mol W
C.1 molX、0.5mol Y、0.5a mol Z、0.5 mol W D.2 mol X、1mol Y、1mol Z
(4)維持溫度不變,若起始時向容器中加入4mol X和6 mol Y,若達平衡時容器內(nèi)的壓強減小了15%,則反應中放出的熱量為___________________kJ。
(5)已知:該反應的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃ | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 5.2 | 1 | 0.5 | 0.21 |
試回答下列問題:
若在某溫度下,2 mol X和1 mol Y在該容器中反應達平衡, X的平衡轉化率為50%,則該溫度為__________________℃。
【答案】 1 > ABC ABC 1.5Q kJ 300
【解析】(1)反應放熱,若平衡后再升高溫度,則平衡向左移動,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,說明反應物氣體的化學計量數(shù)之和大于生成物氣體的化學計量數(shù)之和,以此進行分析。
(2)反應達到平衡狀態(tài)時,物質(zhì)的濃度、含量、質(zhì)量等不再發(fā)生變化,由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等,則平衡時壓強不再發(fā)生變化,由于是在固定體積的容器中反應,則無論是否達到平衡狀態(tài),質(zhì)量和密度都不變,由此分析解答。
(3)對一般的可逆反應,在T 、V不變的條件下,只改變起始加入情況,只要通過可逆反應的化學計量系數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同,則二平衡等效;據(jù)此分析解答此題。
(4)同一條件下,壓強之比和氣體的物質(zhì)的量成正比,因此壓強的減小量等于氣體的物質(zhì)的量的減小量,據(jù)此分析解答。
(5)計算該溫度下的平衡常數(shù),根據(jù)表格中平衡常數(shù)和溫度的關系判斷即可。
(1)反應放熱,若平衡后再升高溫度,則平衡向左移動,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小,說明反應物氣體的化學計量數(shù)之和大于生成物氣體的化學計量數(shù)之和,即2+1>a+1,則a=1;反應方程式為2X(g) + Y(g) Z(g) + W(g),△S<0,此反應的逆反應△S>0;正確答案:1;>。
(2)由于反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等,則壓強不再發(fā)生變化說明達到平衡,A正確;反應速率之比和系數(shù)成正比,且滿足正逆反應速率關系為v(X)正=2 v (Y)逆,說明該反應達到了化學平衡狀態(tài),B正確;容器內(nèi)Z分子數(shù)一定,即Z的濃度不再發(fā)生變化,反應達到了化學平衡狀態(tài),C正確;由于反應前后各物質(zhì)均為氣態(tài),氣體的質(zhì)量始終不變,所以容器內(nèi)氣體的質(zhì)量一定不能判斷達到平衡,D錯誤;參與反應各物質(zhì)均為氣態(tài),氣體總質(zhì)量始終不變,由于是在固定體積的容器中反應,則無論是否達到平衡狀態(tài),密度都不變,E錯誤; X、Y、Z、W的濃度之比為2∶1∶a∶1只是反應的一種情況,不能判定反應達到了化學平衡狀態(tài),F錯誤;正確選項ABC。
(3)針對2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g)反應,當維持溫度不變,容器的體積不變,加入2molX和1molY,反應達到平衡;當改變物質(zhì)的投入量,最終轉化為反應的的量與原投入量相等,平衡等效;維持溫度不變,容器的體積不變,加入2molX和1molY,反應達到平衡;再加入稀有氣體,對該平衡無影響,與原平衡等效,A正確;加入amolZ、1molW,根據(jù)反應關系,把生成物全部轉化為反應物,相當于加入2molX和1molY,與原平衡等效,B正確;加入1molX、0.5molY、0.5amol Z、0.5molW,根據(jù)反應關系,把生成物全部轉化為反應物,其量為2molX和1molY,與原平衡等效,C正確;2molX、1molY、1molZ,反應物的量小于2molX和1molY,與原平衡不等效;正確選項ABC。
(4)同一容器中,物質(zhì)的分子數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,當反應達到平衡時容器內(nèi)的分子數(shù)目減少15%時,氣體的物質(zhì)的量減少15%,即氣體的物質(zhì)的量減少(4+6)×15%=1.5mol,根據(jù)2X(g)+Y(g) Z(g) + W(g)反應,知當氣體的物質(zhì)的量減少1.5mol時參加反應的X的物質(zhì)的量是3mol,則反應中放出的熱量為1.5QkJ;正確答案:1.5Q kJ。
(5)2molX和1molY在容器M中反應并達到平衡,x的平衡轉化率為50%,
2X(g) + Y(g) a Z(g) + W(g)
起始量 2 1 0 0
轉化量 1 0.5 0.5 0.5
平衡量 1 0.5 0.5 0.5
平衡時,c(X)=(1-0.5)×2/1=1mol/L, c(Y)=0.5/1=0.5 mol/L, c(Z)= c(W)=0.5/1=0.5 mol/L;平衡常數(shù)K= c(Z)×c(W)/ c(Y)×c2(X)=0.5×0.5/12×0.5=0.5,所以其溫度是300℃;正確答案:300。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】核電荷數(shù)為16的元素和核電荷數(shù)為4的元素的原子相比較,下列前者是后者4倍的是( )
①核外電子數(shù) ②最外層電子數(shù) ③電子層數(shù) ④次外層電子數(shù)
A.①④B.①③④C.①②④.D.①②③
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】10 mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸被一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液滴定的圖示如下圖,據(jù)圖推出NaOH溶液和鹽酸的物質(zhì)的量濃度正確的是
A | B | C | D | |
c(HCl) | 0.12 | 0.04 | 0.12 | 0.09 |
c(NaOH) | 0.04 | 0.12 | 0.06 | 0.03 |
A. AB. BC. CD. D
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】反應N2O4(g)2NO2(g) △H=+57 kJ·mol-1,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A. a、c兩點的反應速率:a>c
B. a、c兩點氣體的顏色:a深,c淺
C. b、c兩點的轉化率:b>c
D. 由b點到a點,可以用加熱的方法
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫常壓下,一氧化二氯(Cl2O)為棕黃色氣體,沸點為3.8 ℃,42 ℃以上會分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并與水反應生成HClO。
(制備產(chǎn)品)
將氯氣和空氣(不參與反應)按體積比1∶3混合通入含水8%的碳酸鈉中制備Cl2O,并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制備次氯酸溶液。
(1)各裝置的連接順序為___→___→___→________→____。___________
(2)裝置B中多孔球泡和攪拌棒的作用是_;裝置C的作用是__。
(3)制備Cl2O的化學方程式為___。
(4)反應過程中,裝置B需放在冷水中,其目的是___。
(5)此方法相對于用氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液有兩個主要優(yōu)點,分別是____。
(測定濃度)
(6)已知次氯酸可被FeSO4等物質(zhì)還原。用下列實驗方案測定裝置E所得溶液中次氯酸的物質(zhì)的量濃度:量取10 mL上述次氯酸溶液,并稀釋至100 mL,再從其中取出10.00 mL于錐形瓶中,并加入10.00 mL 0.80 mol·L-1的FeSO4溶液,充分反應后,用0.050 00 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液24.00 mL,則原次氯酸溶液的濃度為___。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為消除目前燃料燃燒時產(chǎn)生的環(huán)境污染,同時緩解能源危機,有關專家提出了利用太陽能制取氫能的構想。下列說法正確的是
A. 過程1是放熱反應
B. 過程2可將化學能轉化為電能
C. 氫能源可從自然界直接獲取,是一次能源
D. 氫氣不易貯存和運輸,無開發(fā)利用價值
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下面有關過渡元素的說法正確的是( )
A.新型高效催化劑多與過渡元素有關
B.高效低毒農(nóng)藥多與過渡元素有關
C.過渡元素中只有鐵、錳等少數(shù)元素存在變價
D.過渡元素的單質(zhì)不能與酸反應
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有兩個密閉容器A和B。A容器有一個可以移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入1molN2和3mol H2的混合氣體,并使A和B容積相等(如下圖所示)。在保持400℃的條件下使之發(fā)生如下反應:N2(g)+ 3H2(g) 2NH3(g) 。
(1)達到平衡時所需的時間:A___ B,N2的轉化率:A___B(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)
(2)都達平衡后,兩容器中分別通入1mol氬氣,再達平衡后,N2的轉化率:A中_____ B中 _____ (填“增大”、“減小”或“不變”)
(3)都達平衡后,向兩容器中再通入1molN2和3mol H2 ,再達到平衡后:混合氣體的密度:A中____ B中_____(填“增大”、“減小”或“不變”,下同);混合氣體的平均相對分子質(zhì)量:A中___B中 ______。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com