19.已知可逆反應(yīng):A(g)+B(g)?C(g)+D(g)△H<0.請(qǐng)回答下列問題:
(1)在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(A)=1mol•L-1,c(B)=2.4mol•L-1,達(dá)到 平衡時(shí),A 的轉(zhuǎn)化率為 60%,此時(shí) B 的轉(zhuǎn)化率為25%.
(2)若反應(yīng)溫度降低,則 B 的轉(zhuǎn)化率將增大(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為 c(A)=4mol•L-1,c(B)=a mol•L-1,達(dá) 到平衡后 c(C)=2mol•L-1,則 a=6.
(4)若反應(yīng)溫度不變,反應(yīng)物的起始濃度分別為 c(A)=c(B)=b   mol•L-1,達(dá)到平衡后c(D)=0.4b.($\sqrt{2}$≈0.41保留兩位有效數(shù)字)

分析 (1)根據(jù)方程式可知反應(yīng)消耗的A和B的物質(zhì)的量相等進(jìn)行計(jì)算;
(2)根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響分析,反應(yīng)放熱,降低溫度平衡右移;
(3)由于溫度不變,則平衡常數(shù)不變,與(1)相同,以此計(jì)算;
(4)設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的M為xmol,由于溫度不變,則平衡常數(shù)不變,與(1)相同,以此計(jì)算.

解答 解:(1)A轉(zhuǎn)化的濃度為1mol/L×50%=0.5moL/L,則有:
           A(g)+B(g)?C(g)+D(g);△H<0
初始:1mol/L       2.4mol/L            0       0
轉(zhuǎn)化:0.6mol/L    0.6mol/L          0.6mol/L  0.6mol/L
平衡:0.4mol/L    1.8mol/L         0.6mol/L  0.6mol/L
B的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.6mol/L}{2.4mol/L}$=25%,
故答案為:25%;
(2)反應(yīng)放熱,降低溫度平衡右移,則B的轉(zhuǎn)化率增大,故答案為:增大;  
(3)根據(jù)相同溫度時(shí)平衡常數(shù)不變求解,
           A(g)+B(g)?C(g)+D(g);△H<0
初始:4mol/L       amol/L             0       0
轉(zhuǎn)化:2mol/L       2mol/L             2mol/L  2mol/L
平衡:2 mol/L       (a-2)mol/L        2mol/L   2mol/L
由于溫度不變,則平衡常數(shù)不變,與(1)相同,則有:$\frac{0.6mol/L×0.6mol/L}{0.4mol/L×1.8mol/L}$=$\frac{2mol/L×2mol/L}{2mol/L×(a-2)mol/L}$,解之得a=6,故答案為:6;    
(4)設(shè)平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的M為xmol,
            A(g)+B(g)?C(g)+D(g);△H<0
初始:bmol/L       bmol/L            0       0
轉(zhuǎn)化:xmol/L       xmol/L          xmol/L  xmol/L
平衡:(b-x) mol/L  (b-x)mol/L        xmol/L  xmol/L
由于溫度不變,則平衡常數(shù)不變,與(1)相同,則有:$\frac{{x}^{2}}{(b-x)^{2}}$=$\frac{0.6mol/L×0.6mol/L}{0.4mol/L×1.8mol/L}$,則:x≈0.4b,故答案為:0.4b.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,題目難度不大,做題時(shí)注意利用平衡常數(shù)計(jì)算.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.下列物質(zhì)中不屬于離子晶體的是( 。
A.氯化銨B.硫酸C.食鹽D.氧化鈉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

10.氫氣作為高效、潔凈的二次能源,將成為未來社會(huì)的主要能源之一.甲烷重整是一種被廣泛使用的制氫工藝.
Ⅰ.甲烷水蒸氣重整制氫氣的主要原理:
CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+206kJ•mol-1…①
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ•mol-1…②
(1)反應(yīng)①的平衡常數(shù)的表達(dá)式K=$\frac{c(CO)•{c}^{3}({H}_{2})}{c(C{H}_{4})•c({H}_{2}O)}$.
(2)有研究小組通過應(yīng)用軟件AsepnPlus實(shí)現(xiàn)了對(duì)甲烷水蒸氣重整制氫系統(tǒng)的模擬,研究了控制水反應(yīng)水碳比,在不同溫度下反應(yīng)器RI中操作壓力變化對(duì)氫氣產(chǎn)率的影響,其數(shù)據(jù)結(jié)果如圖1所示:

①請(qǐng)根據(jù)圖象,闡述在一定壓力條件下溫度與氫氣產(chǎn)率的關(guān)系,并說明原因升高溫度,主要反應(yīng)是吸熱反應(yīng),平衡向吸熱的正反應(yīng)方向移動(dòng),氫氣的產(chǎn)率提高;
②在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,操作壓力一般控制在2.0-2.8MPa之間,其主要原因是反應(yīng)在低壓下,有利氫氣的產(chǎn)率提高,但反應(yīng)速率慢,效益低,壓強(qiáng)大,對(duì)設(shè)備材料強(qiáng)度要求高.
Ⅱ.甲烷二氧化碳重整
(3)近年來有科學(xué)家提出高溫下利用CO2對(duì)甲烷蒸汽進(jìn)行重整,既可以制氫也可以減少CO2排放緩解溫室效應(yīng),其主要原理為CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),該反應(yīng)的△H=+247kJ•mol-1.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該工藝與Ⅰ相比,主要問題在于反應(yīng)過程中更容易形成積碳而造成催化劑失活,請(qǐng)用化學(xué)方程式表示形成積碳的原因CH4$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$C+2H2
Ⅲ.甲烷水蒸氣重整的應(yīng)用
(4)甲烷水蒸氣重整的一個(gè)重要應(yīng)用是將甲烷水蒸氣重整后的合成氣作為熔融碳酸鹽燃料電池的原料,其工作原理如圖2:
①寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)方程式H2+CO32--2e-=H2O+CO2,CO+CO32--2e-=2CO2;
②該電池中可循環(huán)利用的物質(zhì)有CO2、H2O;
③若該燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率為70%,則當(dāng)1g甲烷蒸汽通入電池時(shí),理論上外電路可以產(chǎn)生33712C(庫侖)的電量.(電子電量為1.6×10-19C)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列情況沒有發(fā)生蛋白質(zhì)變性的是( 。
A.淀粉和淀粉酶混合后微熱
B.用蘸有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的酒精棉花球擦皮膚
C.用紫外線光燈照射病房
D.用福爾馬林浸動(dòng)物標(biāo)本

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列說法,能夠用勒夏特列原理來解釋的是( 。
A.加入催化劑可以提高單位時(shí)間氨的產(chǎn)量
B.高壓有利于氨的合成反應(yīng)
C.500℃高溫比室溫更有利于合成氨的反應(yīng)
D.恒溫恒容下,在合成氨平衡體系中充入He,使壓強(qiáng)增大,則平衡正向移動(dòng),NH3增多

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

4.寫出下列物質(zhì)在水中的電離方程式:
(1)NH3•H2ONH3•H2O?OH-+NH4+
(2)NaHSO4NaHSO4=Na++H++SO42-;
(3)H2CO3H2CO3?H++HCO3-,HCO3-?H++CO32-
(4)NaHCO3NaHCO3=Na++HCO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.已知:2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-Q1 kJ•mol-1;
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-Q2 kJ•mol-1;
S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-Q3 kJ•mol-1
CO與鎳反應(yīng)會(huì)造成鎳催化劑中毒,為防止鎳催化劑中毒,工業(yè)上常用SO2將CO氧化,二氧化硫轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為( 。
A.SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)△H=(2Q1-2Q2+Q3) kJ•mol-1
B.S(s)+2CO(g)═SO2(g)+2C(s)△H=(Q1-Q3) kJ•mol-1
C.SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)△H=(Q1-2Q2+Q3) kJ•mol-1
D.SO2(g)+2CO(g)═S(s)+2CO2(g)△H=(2Q1-Q2+2Q3) kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.在2L密閉容器內(nèi),加入0.100molCO氣體和0.080molCuO固體,800℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):2CuO(s)+CO(g)?Cu2O(s)+CO2(g),n(CuO)隨時(shí)間的變化如表:
時(shí)間(min)012345
n(CuO)(mol)0.0800.0600.0400.0200.0200.020
(1)用CO表示前2min內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率=0.005mol/(L.min)
(2)計(jì)算此反應(yīng)在800°C時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)k=0.429
(3)若向平衡后的體系中加入CO和CO2各0.05mol,則此時(shí)V(正)<V(逆)
(4)用來還原CuO的CO可以用C和水蒸氣反應(yīng)制得.
已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-571.6kJ/mol
則C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)△H=+175.3kj/mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.請(qǐng)完成下列問題
(1)已知紅磷比白磷穩(wěn)定,則反應(yīng)
P4(白磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H1;
4P(紅磷,s)+5O2(g)═2P2O5(s)△H2;
△H1和△H2的關(guān)系是△H1<△H2(填“>”、“<”)
(2)由N2O和NO反應(yīng)生成1mol N2和NO2的能量變化如圖所示,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式N2O(g)+NO(g)=N2(g)+NO2(g)△H=-139kJ•moL-1
(3)在298K、101kPa時(shí),已知:
①2H2O(g)═O2(g)+2H2(g)△H1;
②Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2;
③2Cl2(g)+2H2O(g)═4HCl(g)+O2(g)△H3,
則△H3與△H1和△H2之間的關(guān)系正確的是A.
A.△H3=△H1+2△H2B.△H3=△H1+△H2
C.△H3=△H1-2△H2D.△H3=△H1-△H2
(4)已知H2(g)+Br2(g)═2HBr(g)△H=-72kJ?mol-1,相關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如表:
物質(zhì)H2(g)Br2(g)HBr(g)
1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量(kJ)436200a
則表中a=354.

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