在一固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行反應(yīng):A(g)+2B(g)?3C(g),已知加入1mol A和3mol B且達(dá)平衡后生成a mol C,
回答下列問題:
(1)平衡時C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)是
a
4
a
4
(用字母a表示).
(2)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2mol A和6mol B,達(dá)平衡后,C的物質(zhì)的量為
2a
2a
mol(用字母a表示).此時C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)
不變
不變
(填增大、減少或不變).
(3)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2molA和8molB,若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)不變,則還應(yīng)加入C
6
6
mol.
(4)在同一容器中加入n molA和3n molB,在平衡時C的物質(zhì)的量為mmol,若改變實(shí)驗(yàn)條件,可以使C的物質(zhì)的量在m~2m之間變化,那么n與m的關(guān)系應(yīng)是
n>
2
3
m
n>
2
3
m
(用字母m、n表示).
分析:(1)反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng),據(jù)此求出,平衡后混合氣體的物質(zhì)的量為4mol,再利用體積分?jǐn)?shù)定義計算;
(2)恒溫恒容下,改為加入2molA和6molB,A、B的物質(zhì)的量之比為1:3,與原平衡相同,反應(yīng)為前后氣體體積不變,所以與原平衡等效,轉(zhuǎn)化率不變,各組分含量不變;
(3)衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)不變,兩平衡等效,反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng),按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,滿足A、B的物質(zhì)的量之比為1:3即可;
(4)改變實(shí)驗(yàn)條件后,可以使C的物質(zhì)的量在m~2m之間變化,即讓反應(yīng)向正向進(jìn)行,當(dāng)A完全反應(yīng)時,生成3n molC(B過量),但可逆反應(yīng)肯定不完全反應(yīng),據(jù)此列不等式.
解答:解:(1)反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng),所以平衡后混合氣體的物質(zhì)的量為4mol,達(dá)平衡后C在反應(yīng)混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為
amol
4mol
=
a
4
,故答案為:
a
4
;
(2)恒溫恒容下,改為加入2molA和6molB,A、B的物質(zhì)的量之比為1:3,與原平衡相同,反應(yīng)為前后氣體體積不變,所以與原平衡等效,轉(zhuǎn)化率不變,各組分含量不變,C的體積分?jǐn)?shù)為
a
4
,所以C的物質(zhì)的量為
a
4
×(2mol+6mol)=2amol,故答案為:2amol;
(3)衡后C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)不變,兩平衡等效,反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng),按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊,應(yīng)滿足A、B的物質(zhì)的量之比為1:3.令還應(yīng)加入C的物質(zhì)的量為nmol,則:(2+
1
3
n)mol:(8+
2
3
n)mol=1:3,
解得n=6,故答案為:6;
(4)改變實(shí)驗(yàn)條件后,可以使C的物質(zhì)的量在m~2m之間變化,即讓反應(yīng)向正向進(jìn)行,當(dāng)A完全反應(yīng)時,生成3n molC,但A不能完全反應(yīng),所以2m<3n,即n>
2
3
m,
故答案為:n>
2
3
m.
點(diǎn)評:主要考查等效平衡及有關(guān)計算,難度中等,理解等效平衡規(guī)律:1、恒溫恒容,反應(yīng)前后氣體體積不等,按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊,對應(yīng)物質(zhì)滿足等量;反應(yīng)前后氣體體積相等,按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊,對應(yīng)物質(zhì)滿足對比.
2:恒溫恒壓,按化學(xué)計量數(shù)轉(zhuǎn)化一邊,對應(yīng)物質(zhì)滿足對比.
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:閱讀理解

氮是地球上含量豐富的元素,氮及其化合物的研究在生產(chǎn)、生活中有著重要意義.
(1)如圖是1mol NO2和1mol CO反應(yīng)生成CO2和NO過程中能量變化示意圖,寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
NO2(g)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)△H=-234kJ?mol-1
.若在反應(yīng)體系中加入催化劑使反應(yīng)速率增大,則E1的變化是
減小
減小
,該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H
不變
不變
(填“增大”“減小”或“不變”).
(2)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746kJ?mol-1
則反應(yīng)CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)的△H=
-283
-283
kJ?mol-1
(3)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2O(l)=2NH3(g)+
3
2
O2(g)△H=a kJ?mol-1
為進(jìn)一步研究NH3生成量與溫度的關(guān)系,測得常壓下達(dá)到平衡時部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
T/K 303 313 323
NH3生成量/(10-6mol) 4.8 5.9 6.0
此合成反應(yīng)中,a
0;△s
0,(填“>”、“<”或“=”)
(4)在一固定容積為2L的密閉容器內(nèi)加入2mol NH3和3mol O2,發(fā)生反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g),2min后達(dá)到平衡,生成1.2mol NO.則前2分鐘的平均反應(yīng)速率v(NH3)為
0.3mol/(L?min),
0.3mol/(L?min),
,平衡時O2的轉(zhuǎn)化率為
50%
50%
,該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
,
C4(NO)C6(H2O)
C4(NH3)C5(O2)
,

(5)某溫度下,體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 
催化劑
高溫高壓
2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1,實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)起始時、達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器
編號
起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 反應(yīng)達(dá)平衡時的焓變/kJ?mol-1
N2 H2 NH3
A 1 3 0 △H1=-23.1
B 0.9 2.7 0.2 △H2
容器B中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時的反應(yīng)熱△H2=
13.86
13.86

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)能源是制約國家發(fā)展進(jìn)程的因素之一.甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源,工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣(CO、H2),再制成甲醇、二甲醚.
(1)工業(yè)上,可以分離合成氣中的氫氣,用于合成氨,常用醋酸二氨合亞銅[Cu(NH32]AC溶液(AC=CH3COO-)來吸收合成氣中的一氧化碳,其反應(yīng)原理為:[Cu(NH32]AC(aq)+CO(g)+NH3(g)?[Cu(NH33]AC?CO(aq)△H<0常壓下,將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu(NH32]AC溶液的措施是
 

(2)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)a:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol;反應(yīng)b:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0
①對于反應(yīng)a,某溫度下,將4.0mol CO2(g)和12.0mol H2(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,測得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
;
②對于反應(yīng)b,某溫度下,將1.0mol CO(g)和2.0mol H2(g)充入固定容積的密閉容器中,反應(yīng)到達(dá)平衡時,改變溫度和壓強(qiáng),平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示,于溫和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是
 
;(填字母代號)
 A.p3>p2,T3>T2  B.p2>p4,T4>T2   C.p1>p3,T1>T3    D.p1>p4,T2>T3
(3)CO可以合成二甲醚,二甲醚可以作為燃料電池的原料,化學(xué)反應(yīng)原理為:CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣,一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài).當(dāng)改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是
 
;
A.逆反應(yīng)速率先增大后減小
B.反應(yīng)物的體積百分含量減小
C.正反應(yīng)速率先增大后減小
D.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式
 

③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量.關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池,下列說法正確的是
 
(填字母)
A.兩種燃料互為同分異構(gòu)體,分子式和摩爾質(zhì)量相同,比能量相同
B.兩種燃料所含共價鍵數(shù)目相同,斷鍵時所需能量相同,比能量相同
C.兩種燃料所含共價鍵類型不同,斷鍵時所需能量不同,比能量不同
(4)已知lg二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63kJ,請寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆浙江省杭州高級中學(xué)高三高考全真模擬卷(理綜)化學(xué)試題 題型:填空題

氮是大氣中含量豐富的一種元素,氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用,減少氮氧化物的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。請回答下列氮及其化合物的相關(guān)問題:
(1)據(jù)報道,意大利科學(xué)家獲得了極具研究價值的N4,其分子結(jié)構(gòu)與白磷分子的正四面體結(jié)構(gòu)相似。已知斷裂1 mol N-N鍵吸收167 kJ熱量,生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量,請寫出N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:______________________。
(2)據(jù)報道,NH3可直接用作車用燃料電池,寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:
__________________________________________________________________________。
(3)在T1℃時,將5 mol N2O5置于10 L固定容積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);△H>0。反應(yīng)至5分鐘時各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,測得NO2的體積分?jǐn)?shù)為50%。
①上述平衡體系中O2的體積分?jǐn)?shù)為__________,N2O5的物質(zhì)的量為__________mol。
②用O2表示從0~5 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ(O2)= __________。
③將上述平衡體系的溫度降至T2℃,密閉容器內(nèi)減小的物理量有__________。
A.壓強(qiáng)      B.密度       C.反應(yīng)速率       D.N2O5的濃度
(4)在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),平衡時N2O4與NO2的物質(zhì)的量之比為a,其它條件不變的情況下,分別再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的變化正確的是__________。
A.都引起a減小      B.都引起a增大
C.充入NO2引起a減小,充入N2O4引起a增大
D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a減小

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科目:高中化學(xué) 來源:2014屆浙江省溫州市十校聯(lián)合體高三上學(xué)期期中聯(lián)考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

氮是大氣中含量豐富的一種元素,氮及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要作用,減少氮氧化物的排放是環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一。請回答下列氮及其化合物的相關(guān)問題:

(1)據(jù)報道,意大利科學(xué)家獲得了極具研究價值的N4,其分子結(jié)構(gòu)與白磷分子的正四面體結(jié)構(gòu)相似。已知斷裂1 mol N-N鍵吸收167 kJ熱量,生成1 mol N≡N鍵放出942 kJ熱量,請寫出N4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:                             。

(2)據(jù)報道,NH3可直接用作車用燃料電池,寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:                           。

(3)在T1℃時,將5 mol N2O5置于10L固定容積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);△H>0。反應(yīng)至5分鐘時各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,測得NO2的體積分?jǐn)?shù)為50%。

①求該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         (數(shù)字代入式子即可),上述平衡體系中O2的體積分?jǐn)?shù)為__________。

②用O2表示從0~5 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率υ(O2)=         。

③將上述平衡體系的溫度降至T2℃,密閉容器內(nèi)減小的物理量有         。

A.壓強(qiáng)            B.密度           C.反應(yīng)速率           D.N2O5的濃度

(4)在恒溫恒容的密閉容器中充入NO2,建立如下平衡:2NO2(g)N2O4(g),平衡時N2O4與NO2的物質(zhì)的量之比為a,其它條件不變的情況下,分別再充入NO2和再充入N2O4,平衡后引起的變化正確的是__________。

A.都引起a減小   B.都引起a增大   C.充入NO2引起a減小,充入N2O4引起a增大

D.充入NO2引起a增大,充入N2O4引起a減小

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

一定條件下將2mol SO2和2mol SO3氣體混合于一固定容積的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):

2SO2+O2  2SO3,平衡時SO3為n mol,在相同溫度下,分別按下列配比在上述容

器中放入起始物質(zhì),平衡時SO3的物質(zhì)的量可能大于n的是 (     )

A.2 mol SO2 + 1 mol O2                B.4 mol SO2 + 1 mol O2

C.2 mol SO2 + 1 mol O2 + 2 SO      D.3 mol SO2 + 1 SO3

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