8.某溫度時,在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z和W,它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如下表所示.
t/minX/molY/molZ/molW/mol
02.001.000.000.00
11.800.800.200.10
31.500.500.500.25
51.300.300.700.35
91.100.100.900.45
101.100.100.900.45
141.100.100.900.45
(1)體系中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是2X+2Y?2Z+W;
(2)列式計算該反應(yīng)在0~3min時間內(nèi)產(chǎn)物W的平均反應(yīng)速率:0.042 mol/(L•min);
(3)該反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率α等于90%;
(4)如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng).改變實驗條件(溫度、壓強、催化劑)得到Z隨時間變化的曲線①、②、③(如圖所示)則曲線①、②、③所對應(yīng)改變的實驗條件分別是:①升高溫度;②加入催化劑;③增大壓強.

分析 由表中數(shù)據(jù)可知,X、Y為反應(yīng)物,Z、W為生成物,1min時△n(X)=2mol-1.8mol=0.2mol,△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol,△n(Z)=0.2mol,△n(w)=0.1mol,9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,且反應(yīng)物不為0,故為可逆反應(yīng),物質(zhì)的量變化量之比等于化學計量數(shù)之比,故反應(yīng)方程式為2X+2Y?2Z+W.
(1)根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學計量數(shù)呈正比書寫化學方程式;
(2)依據(jù)化學反應(yīng)速率=$\frac{△c}{△t}$,結(jié)合圖表數(shù)據(jù)計算;
(3)依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析當反應(yīng)進行到9min時反應(yīng)已達到平衡,轉(zhuǎn)化率等于消耗量除以原來起始量;
(4)根據(jù)平衡是Z的物質(zhì)的量的變化,結(jié)合反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),且為氣體體積增大的反應(yīng).分析平衡的移動,進而判斷改變的條件.

解答 解:由表中數(shù)據(jù)可知,X、Y為反應(yīng)物,Z、W為生成物,1min時△n(X)=2mol-1.8mol=0.2mol,△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol,△n(Z)=0.2mol,△n(w)=0.1mol,9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,且反應(yīng)物不為0,故為可逆反應(yīng),物質(zhì)的量變化量之比等于化學計量數(shù)之比,故反應(yīng)方程式為2X+2Y?2Z+W.(1)由表中數(shù)據(jù)看出反應(yīng)從開始到平衡,X的物質(zhì)的量減小,應(yīng)為反應(yīng)物,0~1min物質(zhì)的量變化值為1min時△n(X)=2mol-1.8mol=0.2mol,△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol,△n(Z)=0.2mol,△n(w)=0.1mol,9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,且反應(yīng)物不為0,故為可逆反應(yīng),根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學計量數(shù)呈正比,則n(X):n(Y):n(Z):n(w)=0.20mol:0.20mol:0.20mol::0.1mol=2:2:2:1,反應(yīng)方程式為2X+2Y?2Z+W,
故答案為:2X+2Y?2Z+W;
(2)0-3min內(nèi)w的反應(yīng)速率=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{0.25mol}{2L}}{3min}$=0.042mol/(L•min),
故答案為:0.042mol/(L•min);
(3)由圖表數(shù)據(jù)可知反應(yīng)到9min,反應(yīng)達到平衡,反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物Y的轉(zhuǎn)化率α=$\frac{1.0mol-0.10mol}{1.0mol}$×100%=90%,
故答案為:90%;
(4)該可逆反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),且為氣體體積減小的反應(yīng).
由表中數(shù)據(jù)可知,平衡時Z的物質(zhì)的量為0.9mol,由圖可知曲線①平衡后,反應(yīng)到達平衡的時間變短,速率加快,說明改變的條件能加快反應(yīng)速率,而且Z的物質(zhì)的量為減小為0.6,Z的物質(zhì)的量減小,故平衡向逆反應(yīng)移動,不能是加催化劑或增大壓強,只能是升高溫度;曲線②平衡后,Z的物質(zhì)的量為0.9mol,Z的物質(zhì)的量未變,應(yīng)是使用催化劑;曲線③平衡后,Z的物質(zhì)的量為0.95mol,Z的物質(zhì)的量增大,應(yīng)是增大壓強,
故答案為:升高溫度;加入催化劑;增大壓強.

點評 本題考查化學平衡移動、外界條件對平衡的影響、化學平衡圖象,反應(yīng)速率計算應(yīng)用等,難度中等.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.用酸性氫氧燃料電池為電源進行電解的實驗裝置示意圖如圖所示.下列說法中,正確的是(  )
A.燃料電池工作時,正極反應(yīng)為:O2+4H+-4e-═2H2O
B.a極是粗銅,b極是純銅,CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液時,CuSO4溶液濃度保持不變
C.a、b兩極均是石墨,CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液時,在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等
D.a極是銅,b極是鐵,NaCl溶液作電解質(zhì)溶液時鐵受到保護,腐蝕速率減慢

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列離子或分子能夠在指定的分散系中大量共存的是( 。
A.空氣中:SO2、NO、N2、NH3
B.0.1mol/L的NaNO3溶液中:K+、I-、Cl-、SO42-
C.鐵與稀硫酸反應(yīng)后的溶液中:[Fe(CN)6]3-、NH4+、Cl-、NO3-
D.與鋁反應(yīng)生成大量氫氣的溶液中:Mg2+、K+、HCO3-、NO3-

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

16.中國第一個獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的科學家是屠呦呦.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則下列說法正確的是( 。
A.標準狀況下,11.2 L CCl4所含的分子數(shù)為0.5 NA
B.常溫常壓下,4.2 g C2H4和C8H16的混合物中含有的碳原子數(shù)為0.3 NA
C.7.8 g苯分子中碳碳雙鍵的數(shù)目為0.3 NA
D.6.4 g Cu與20 mL 10 mol•L-1濃硫酸反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2 NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.向含有下列各離子組的溶液中通入足量相應(yīng)氣體后,各離子還能大量存在的是( 。
A.二氧化碳:K+、Na+、SiO32-、Cl-B.氨氣:Ag+、Al3+、Na+、NO3-
C.氯化氫:Ca2+、Fe3+、NO3-、Cl-D.氯氣:Na+、Ba2+、I-、HSO3-

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

20.7.5毫升0.1摩爾/升AgN03溶液跟5毫升0.05摩爾/升RClx溶液完全反應(yīng),則RClx溶液中Cl-物質(zhì)的量濃度為0.15mol/L.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.下列說法正確的是( 。
A.改變條件,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)也一定增大
B.常溫下,V1L pH=12的NaOH溶液與V2L pH=2的HA溶液混合,若混合液顯中性,則V1≤V2
C.在0.1mol•L-1 NaHCO3溶液中,加入少量NaOH固體,Na+和CO32-的離子濃度均增大
D.反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)△H<O,升高溫度該反應(yīng)平衡常數(shù)增大

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列除雜試劑的選擇或除雜操作不正確的是( 。
括號內(nèi)為雜項除雜試劑除雜操作
ANa2O2(Na2O)O2在純氧中加熱
BNa2CO3(NaHCO3CO2通入過量的CO2
CFeCl(FeCl2Cl2通入過量的Cl2
DFeSO4(CuSO4Fe加入過量的Fe粉,充分反應(yīng)后過濾
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

同步練習冊答案