在恒溫時,向某密閉容器中通入2mol X和1mol Y氣體,發(fā)生如下反應(yīng):
2X(氣)+Y(氣)2Z(氣),壓強(qiáng)一定時,測得在平衡時Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4。
(1)與上述平衡保持同溫、同壓,若向密閉容器中通入4mol X(氣)、2mol Y(氣),達(dá)到平衡,則Z的體積分?jǐn)?shù)為         ;平衡時,氣體的總物質(zhì)的量是              
(2)若向密閉器中通入X(氣)和Y(氣)的物質(zhì)的量分別記為n(X)、n(Y),保持容器容積不變,并滿足平衡時Z的體積分?jǐn)?shù)為0.4,則n(X)/n(Y)的取值范圍為       。
(1)0.4  5mol   
(2)2<n(x)/n(y)<5

試題分析:(1)同溫、同壓條件下,充入物質(zhì)的物質(zhì)的量比與原平衡時的比值相同,則兩個平衡等效。本題中,開始時X、Y的物質(zhì)的量比是2:1,后來X、Y的物質(zhì)的量比是4:2=2:1,所以再達(dá)平衡與原平衡等效,Z的體積分?jǐn)?shù)仍是0.4;設(shè)Y轉(zhuǎn)化xmol,則X轉(zhuǎn)化2xmol,生成Z2xmol,則有2x/(4-2x+2-x+2x)=0.4,解得x=1,所以平衡時氣體的總物質(zhì)的量是4-2x+2-x+2x=5mol;
(2)設(shè)n(X)/n(Y)=a,Y轉(zhuǎn)化xmol,根據(jù)(1)知平衡時氣體總物質(zhì)的量是n(X)+ n(Y)-x,則Z的體積分?jǐn)?shù)=2x/(n(X)+ n(Y)-x)=0.4,即x/ n(Y)=(a+1)/6,也是Y的轉(zhuǎn)化率。根據(jù)(1)的計算得知原平衡中Y的轉(zhuǎn)化率是50%。保持容器的體積不變,與原平衡比壓強(qiáng)減小,壓強(qiáng)減小,平衡逆向移動,導(dǎo)致Z的體積分?jǐn)?shù)小于0.4,要想保持Z的體積分?jǐn)?shù)仍為0.4,所以需要增大壓強(qiáng),使平衡右移,Y的轉(zhuǎn)化率將大于50%,所以(a+1)/6>50%,解得a>2;又可逆反應(yīng)中Y的轉(zhuǎn)化率(a+1)/6<1,解得a<5,所以2<a<5。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(18分)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、氯等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。
(1)科學(xué)家研究在一定條件下通過下列反應(yīng)制備NH3:

①在其他條件相同時,反應(yīng)中NH3的體積分?jǐn)?shù)(a)在不同溫度下隨反應(yīng)時間(t)的變化如圖。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=______,該反應(yīng)中的(填“>”“<”或“=”)。

②某溫度下,在2L容積不變的密閉容器中加入1molN2和6molH2O(1)發(fā)生反應(yīng),N2轉(zhuǎn)化率隨時間(t)變化如圖。15-20min內(nèi),v(NH3)=____。若其他條件不變,在圖中畫出使用催化劑后N2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時間變化的曲線示意圖。
(2) 25℃時,某同學(xué)將0.lmol鹽酸與0.2 mol氨水等體積混合,所得混合溶液pH______7(填“>”“<”或“=”,下同),混合溶液中(25℃時,NH3.H2O的電離常數(shù)
(3) 25℃時,向O.lmol的MgCl2溶液中逐滴加入適量0.lmol氨水,有白色沉淀生成,向反應(yīng)后的濁液中,繼續(xù)加入O.lmol的FeCl3溶液,觀察到的現(xiàn)象是______ ;上述過程中發(fā)生的所有反應(yīng)的離子方程式為______。(25℃時,,

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(16分)碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請回答下列問題:
(1)在化工生產(chǎn)過程中,少量CO的存在會引起催化劑中毒。為了防止催化劑中毒,常用SO2將CO氧化SO2被還原為S。
已知: C(s)+(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol        ①
C(s)+O2(g)=CO2(g)  ΔH2= -393.5kJ·mol-1       ②
                 S(s)+O2(g)=SO2(g)   ΔH3= -296.8kJ·mol-1         ③
則SO2氧化CO的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:                              
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。

①CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示,該反應(yīng)ΔH     0(填“>”或“ <”)。
圖2表示CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、溫度的變化關(guān)系,曲線I、II、III對應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3,則K1、K2、K3的大小關(guān)系為         ;測得B(X1,60)點氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%,則x1=        。
②在恒容密閉容器里按體積比為1:2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      (填序號)。
A.正反應(yīng)速率先增大后減小B.逆反應(yīng)速率先增大后減小
C.化學(xué)平衡常數(shù)K值增大D.反應(yīng)物的體積百分含量增大
E. 混合氣體的密度增大
③一定條件下,將2molCO和2molH2置于容積為2L固定的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡時CO與H2體積之比為2∶1,則平衡常數(shù)K=              
(3)最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法可以處理高濃度乙醛廢水。
原理:使用惰性電極電解,乙醛分別在陰、陽極轉(zhuǎn)化為乙醇和乙酸,
總反應(yīng)為:2CH3CHO+H2OCH3CHOH+CH3CHOOH。
實驗室中,以一定濃度的乙醛-Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的 處理過程,其裝置示意圖如圖所示:

①電解過程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無色氣體,陽極電極反應(yīng)分別為:
4OH-4e═O2↑+2H2O;                                   。
②在實際工藝處理過程中,陰極區(qū)乙醛的去除率可達(dá)60%。若在兩極區(qū)分別注入1m3乙醛的含量為300mg/L的廢水,可得到乙醇        kg(計算結(jié)果保留2位小數(shù))

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在一固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是(     )。
A.
B.單位時間內(nèi)鍵斷裂,同時6mol鍵斷裂
C.
D.反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量濃度還在改變

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在一恒容的密閉容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),測得CH4平衡時轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)關(guān)系如圖,下列有關(guān)說法不正確的是
A.上述反應(yīng)的ΔH<0
B.壓強(qiáng):p4>p3>p2>p1
C.1100 ℃時該反應(yīng)平衡常數(shù)為1.64
D.壓強(qiáng)為p4時,在y點:v>v

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

(13分)
Cl2是一種重要的化工原料。
(1)電解飽和NaCl溶液獲得Cl2的化學(xué)方程式是_______。
(2)為便于儲存,要將氯氣液化[ Cl2(g)  Cl2(l) ],應(yīng)采取的措施是_______(寫出一條即可)。
(3)液氯儲存區(qū)貼有的說明卡如下(部分):
危險性

儲運(yùn)要求
遠(yuǎn)離金屬粉末、氨、烴類、醇更物質(zhì);設(shè)置氯氣檢測儀
泄漏處理
NaOH、NaHSO3溶液吸收
包裝
鋼瓶
   ① 用離子方程式表示“泄漏處理”中NaHSO3溶液的作用_______。
② 若液氯泄漏后遇到苯,在鋼瓶表面氯與苯的反應(yīng)明顯加快,原因是       。
③ 氯氣含量檢測儀工作原理示意圖如下:
 
Cl2在Pt電極放電的電極反應(yīng)式是_______。
(4)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求液氯含水量(以1 g氯氣含水的質(zhì)量計)<0. 4 mg,含水量超標(biāo)會嚴(yán)重腐蝕鋼瓶。液氯含水量的測定裝置如下圖所示:

(已知:P2O5 + 3H2O = 2H3PO4;Cl2與P2O5不反應(yīng)。)
① 用離子方程式說明c裝置的作用_______。
② 檢測液氯的含水量,根據(jù)上圖,需要測定的數(shù)據(jù)是_______。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

已知:3A(g)+B(g)2C(g)在不同溫度和壓強(qiáng)時A的轉(zhuǎn)化率如表所示。由此可知,下列圖像正確的是

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

為減小CO2對環(huán)境的影響,在倡導(dǎo)“低碳”的同時,還需加強(qiáng)對CO2創(chuàng)新利用的研究。已知:CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ/mol。T1℃時,向體積為1L的恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2,測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化曲線如圖所示,且平衡時體系壓強(qiáng)為P1。下列敘述中不正確的是
A.0~3 min內(nèi),v(CO2)=v (CH3OH)
B.其他條件不變,若向平衡后的體系中充入1mol氦氣,體系壓強(qiáng)增大平衡將向正方向移動
C.在T1℃時,若起始時向容器中充入2molCO2和6mol H2 , 測得平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)為P2, 則 P2<2P1
D.T2℃時,上述反應(yīng)平衡常數(shù)為4.2,則T2>T1

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

煤化工是以煤為原料,經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)過程。
(1)將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣。反應(yīng)為:C(s)+H2O(g)  CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1一定溫度下,在一個容積可變的密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是             (填字母,下同)
A.容器中的壓強(qiáng)不變
B.1 mol H—H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H—O鍵
C.v(CO)=v(H2O)
D.c(CO)=c(H2)
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):





/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達(dá)到平衡所需時間/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
2
4
1.6
2.4
5
2
900
1
2
0.4
1.6
3
3
900
a
b
c
d
t
 
①該反應(yīng)的逆反應(yīng)為       (填“吸”或“放”)熱反應(yīng)。
②若實驗3要達(dá)到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別相等),且t<3 min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是                                       (用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)。
(3)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g) +H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。在體積為1 L的恒容密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2, 下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是                   

A.升高溫度
B.充入N2(g),使體系壓強(qiáng)增大
C.將H2O(g)從體系中分離出來
D.再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2

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同步練習(xí)冊答案