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5.在10L密閉的容器中充入2molA和1molB,發(fā)生的化學反應為:3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g),2min后反應達到平衡,在相同溫度下,測得平衡時容器內氣體的壓強是反應前的$\frac{5}{6}$,試填寫下列空白:
(1)x的值為1
(2)寫出該反應的化學平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c(C)•{c}^{2}(D)}{{c}^{3}(A)•c(B)}$
(3)平衡時,A的濃度為0.05mol/L
(4)用氣體B表示的2min內的平均反應速率為0.025mol.L-1.min-1

分析 (1)恒溫恒容下,氣體的壓強與氣體體積成正比,測得平衡時容器內氣體的壓強比反應前小,說明是體積減小的反應;x只能為1;
(2)根據(jù)化學平衡常數(shù)概念得表達式;
(3)根據(jù)三段式可得平衡時的各物質的濃度;
(4)根據(jù)反應速率v=$\frac{△c}{△t}$計算.

解答 解:(1)恒溫恒容下,氣體的壓強與氣體體積成正比,測得平衡時容器內氣體的壓強是反應前的$\frac{5}{6}$,說明平衡時容器內氣體的壓強比反應前小,說明是體積減小的反應,x只能為1;
故答案為:1  
(2)化學平衡常數(shù)為生成物的濃度冪之積與反應物濃冪之積,則k=$\frac{c(C)•{c}^{2}(D)}{{c}^{3}(A)•c(B)}$;
故答案為:$K=\frac{{c(C)•{c^2}(D)}}{{{c^3}(A)•c(B)}}$
(3)設反應A3amol,根據(jù)三段式:
             3A(g)+B(g)?C(g)+2D(g)
起始量:2             1          0           0
轉化量:3a            a           a           2a
平衡量:2-3a        1-a         a           2a
則有:$\frac{2-3a+1-a+a+2a}{2+1}$=$\frac{5}{6}$,得a=0.5mol,所以平衡時a的濃度為:$\frac{(2-3×0.5)mol}{10L}$=0.05mol/L;
故答案為:0.05   
(4)B的反應速率為:$\frac{0.5mol÷10L}{2min}$=0.025mol.L-1.min-1;
故答案為:0.025mol.L-1.min-1

點評 本題考查了化學平衡計算的分析應用,主要是反應速率、轉化率、平衡常數(shù)的概念計算,掌握基礎是關鍵,題目難度中等,注意速率的單位.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.一定溫度下,在Ba(OH)2的懸濁液中,存在Ba(OH)2固體與其電離的離子間的溶解平衡關系:Ba(OH)2(s)?Ba2+(aq)+2OH-(aq) 向此體系中再加入少量的BaO粉末,如果保持溫度不變,則下列說法正確的是( 。
A.c(Ba2+)濃度增大B.溶液中Ba2+數(shù)目減少
C.溶液pH減小D.溶液pH增大

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.銅在自然界存在于多種礦石中.
(Ⅰ)以硅孔雀石(主要成分為CuSiO3•2H2O,含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等雜質)為原料制取硫酸銅的工藝流程如下:

已知:Fe3+、Cu2+和Fe2+以氫氧化物形式完全沉淀時,溶液的pH分別為3.2、6.7和9.7.
(1)“溶浸”中CuSiO3•2H2O和H2SO4發(fā)生反應的化學方程式CuSiO3•2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O.
(2)“溶浸”中,選取濃度為20% H2SO4為浸出劑,銅的浸出率與浸出時間的關系見圖1.由圖1可得,隨著浸出時間的增長,①銅的浸出率相應增加;②浸出時間超過24小時后,銅的浸出率變化不是很明顯.(至少寫一條變化規(guī)律)

(3)“除雜”中,加入MnO2的作用是2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++2H2O+Mn2+(用離子方程式表示).“除雜”中需在攪拌下加入石灰乳以調節(jié)溶液的pH到3~4,沉淀部分雜質離子,分離得濾液.濾渣的主要成分為Fe(OH)3
(Ⅱ)以黃銅礦(主要成分為CuFeS2)為原料煉制精銅的工藝流程如下:
黃銅礦$\stackrel{焙燒}{→}$精銅冰銅(Cu2S和FeS)$\stackrel{還原}{→}$粗銅$\stackrel{電解精煉}{→}$精銅
(4)“還原”工藝中其中一個反應為:Cu2S+2Cu2O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6Cu+SO2↑,該反應的氧化劑是Cu2O、Cu2S.
(5)粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質,電解精煉銅時,陰極反應式為Cu2++2e-=Cu.完成圖2中由粗銅電解得到精銅的示意圖,并作相應標注.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

13.實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4•7H2O),過程如圖:

(1)將過程②中的產生的氣體通入下列溶液中,溶液會褪色的是ACD ;
A.品紅溶液    B.紫色石蕊溶液      C.酸性KMnO4溶液    D.溴水
(2)過程①中,F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應的化學方程式為:4FeS+3O2+6H2SO4=2Fe2(SO43+6H2O+4S;
(3)過程③中,需加入的物質是Fe;
(4)過程④中,蒸發(fā)結晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角,還需要的儀器有蒸發(fā)皿、玻璃棒;
(5)過程⑤調節(jié)pH可選用下列試劑中的C (填選項序號);
A.稀硫酸    B.CaCO3    C.NaOH溶液
(6)過程⑥中,將溶液Z加熱到70一 80℃,目的是促進Fe3+的水解.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

20.研究硫酸工業(yè)原理及含硫化合物的性質具有重要意義.
(1)硫酸工業(yè)生產中涉及反應:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0
SO2的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖所示,則:
①壓強:P1<P2(填“>”、“=”或“<”).
②A、B兩點的平衡常數(shù):K(A)=K(B)(填“>”、“=”或“<”).
③200℃時,將一定量的SO2和O2充入容積不變的密閉容器中,經10min后測得容器中各物質的物質的量濃度如表所示:
氣體SO2O2SO3
濃度(mol•L-10.41.21.6
計算上述反應在0~10min內,v(O2)=0.08mol•L-1•min-1
能說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是d(填序號).
a.v(O2)=v(SO3)               b.SO2和SO3物質的量之和保持不變
c.混合氣體的密度保持不變        d.體系的壓強保持不變
(2)Cu2S在高溫條件下發(fā)生如下反應:2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g)△H=-773kJ•mol-1
當該反應有1.2mol電子轉移時,反應釋放出的熱量為77.3kJ.
(3)某研究小組把鋼鐵中的硫轉化為H2SO3溶液,然后用標準濃度的I2溶液進行滴定,滴定中使用的指示劑為淀粉試液(寫名稱),滴定過程中c(SO32-)減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”).
(4)利用反應2SO2+O2+2H2O=2H2SO4可以處理SO2尾氣,若將該反應設計為原電池,用稀硫酸作電解質溶液,其正極電極反應式為4H++O2+4e-═2H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.利用N2和H2可以實現(xiàn)NH3的工業(yè)合成,而氨又可以進一步制備硝酸,在工業(yè)上一般可進行連續(xù)生產.請回答下列問題:
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
若有17g 氨氣經催化氧化完全生成一氧化氮氣體和水蒸氣所放出的熱量為226.3kJ.
(2)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質的量對N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)反應的影響.
實驗結果如圖1所示:(圖中T表示溫度,n表示物質的量)

①圖象中T2和T1的關系是:T2低于T1(填“高于”、“低于”、“等于”“無法確定”)
②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應物N2的轉化率最高的是c(填字母).
③在起始體系中加入N2的物質的量為$\frac{n}{3}$mol時,反應后氨的百分含量最大;  若容器容積為1L,n=3mol反應達到平衡時H2的轉化率為60%,則此條件下(T2),反應的平衡常數(shù)K=2.08.
(3)N2O5是一種新型硝化劑,其性質和制備受到人們的關注.
①一定溫度下,在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應:
2N2O5(g)?4NO2(g)+O2(g)△H>0下表為反應在T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)
t/s05001000
c(N2O5)/mol•L-15.003.522.48
則500s內NO2的平均生成速率為0.00592 mol•(L-1•s-1 ).
②現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成的燃料電池,采用電解法制備N2O5,裝置如圖2所示,其中Y為CO2
寫出石墨I電極上發(fā)生反應的電極反應式H2+CO32--2e-=CO2+H2O.
在電解池中生成N2O5的電極反應式為N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.(1)根據(jù)以下兩個反應
C(s )+O2 (g)=CO2(g)△H=-393.5KJ/mol
CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H=-283KJ/mol
寫出C(s)與 O2(g)反應生成CO(g)的熱化學方程式:C(s )+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g)△H=-110.5KJ/mol
(2)在溫度、壓強一定的條件下,化學反應方向的判斷:
①②△H-T△S=0則反應達到平衡.
②②△H-T△S<0則反應能自發(fā)進行.
③△H-T△S>0則反應不能自發(fā)進行.

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14.能源的開發(fā)利用與人類社會的可持續(xù)性發(fā)展息息相關.
①Fe2O3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=a kJ•mol-1
②CO(g)+$\frac{1}{2}$ O2(g)=CO2(g)△H2=b kJ•mol-1
③4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)△H3=ckJ•mol-1
則C的燃燒熱$\frac{2a+6b+c}{6}$kJ•mol-1
Ⅱ.(1)依據(jù)原電池的構成原理,下列化學反應在理論上可以設計成原電池的是D(填序號).
A.C(s)+CO2(g)═2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)═2H2(g)+O2(g)
D.2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)
若以熔融的K2C03與C02為反應的環(huán)境,依據(jù)所選反應設計成一個原電池,請寫出該原電池的負極反應:CO-2e-+CO32-=2CO2
(2)某實驗小組模擬工業(yè)合成氨反應N2+3H2$?_{催化劑}^{高溫、高壓}$ 2NH3 △H=92.4 kJ•mol-1,開始他們將N2和H2混合氣體20mol(體積比1:1)充入5L合成塔中.反應前壓強為P.,反應過程中壓強用P表示,反應過程中P/P.與時間t的關系如圖2所示.請回答下列問題:
①反應達平衡的標志是(填字母代號)AC.
A.壓強保持不變
B.氣體密度保持不變
C.NH3的生成速率是N2的生成速率的2倍
②2min時,以C(N2)變化表示的平均反應速率為0.1mol•L-1•min-1
③若提高N2的轉化率可采取的措施有AB.
A.向體系中按體積比1:1再充入N2和H2 
B.分離出NH3
C.升高溫度                                 
D.充入He氣使壓強增大
E.加入一定量的N2

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.我國化學家近年來合成的聚乙炔衍生物分子M的結構式及M在稀硫酸作用下的水解過程如圖:下列有關說法中不正確的是(  )
A.M與A均能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色
B.B中含有羧基和羥基兩種官能團,B能發(fā)生消去反應和酯化反應
C.1molM與熱的燒堿溶液反應,可消耗2nmol的NaOH
D.A、B、C各1mol分別與金屬鈉反應,放出氣體的物質的量之比為1:2:2

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