13.在一定溫度下,將2.4molA和1.2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng)A(g)+B(g)?x C(g)+D(g)△H<0,2min末反應(yīng)達到平衡狀態(tài),生成了0.8molD,并測得C的濃度為0.4mol/L,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)x值等于1  2min內(nèi)v(B)=0.2mol/(L.min).
(2)A的轉(zhuǎn)化率為33.3%.
(3)該反應(yīng)達到平衡時,再向容器中加入1.2molA和0.6molB,再次達到平衡后,A的轉(zhuǎn)化率不變(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達式k=$\frac{c(C)×c(D)}{c(A)×c(B)}$,450℃時平衡常數(shù)大于500℃時平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)相同溫度下,若起始時向該容器中充入0.4mol A、0.4mol B、0.2molC和0.2molD,反應(yīng)達到平衡前,反應(yīng)速率v>v(填“>”或“<”),達到平衡時D的濃度為0.15mol/L.

分析 在一定溫度下,將2.4molA和1.2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中,2min末反應(yīng)達到平衡狀態(tài),生成了0.8molD,并測得C的濃度為0.4mol/L,生成C為0.4mol/L×2=0.8mol,則:
             A(g)+B(g)?xC(g)+D(g)
起始量(mol):2.4    1.2    0      0
變化量(mol):0.8    0.8    0.8    0.8
平衡量(mol):1.6    0.4    0.8    0.8
(1)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則x=1,根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算v(B);
(2)A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{物質(zhì)的量變化量}{起始物質(zhì)的量}$×100%;
(3)該反應(yīng)達到平衡時,再向容器中加入1.2molA和0.6molB,等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強,反應(yīng)前后氣體的體積不變,增大反應(yīng)體系的壓強,平衡不移動;
(4)化學(xué)平衡常數(shù)是指:一定溫度下,可逆反應(yīng)到達平衡時,生成物的濃度系數(shù)次冪之積與反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積的比,固體、純液體不需要在化學(xué)平衡常數(shù)中寫出;
正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減;
(4)反應(yīng)前后氣體的體積不變,增大反應(yīng)體系的壓強,平衡不移動;
(5)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,用物質(zhì)的量代替濃度代入K=$\frac{c(C)×c(D)}{c(A)×c(B)}$計算平衡常數(shù),計算此時濃度商Qc,若Qc=K,處于平衡狀態(tài),若Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)進行,若Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)進行;
結(jié)合平衡常數(shù)計算平衡時D的濃度.

解答 解:在一定溫度下,將2.4molA和1.2molB兩種氣體相混合后于容積為2L的某密閉容器中,2min末反應(yīng)達到平衡狀態(tài),生成了0.8molD,并測得C的濃度為0.4mol/L,生成C為0.4mol/L×2=0.8mol,則:
             A(g)+B(g)?xC(g)+D(g)
起始量(mol):2.4   1.2     0     0
變化量(mol):0.8   0.8     0.8   0.8
平衡量(mol):1.6   0.4     0.8   0.8
(1)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,所以0.8mol:0.8mol=x:1,解得x=1,
v(B)=$\frac{\frac{0.8mol}{2L}}{2min}$=0.2mol/(L.min),
故答案為:1;0.2mol/(L.min);
(2)A的轉(zhuǎn)化率=$\frac{0.8mol}{2.4mol}$×100%=33.3%,
故答案為:33.3%;
(3)該反應(yīng)達到平衡時,再向容器中加入1.2molA和0.6molB,等效為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強,反應(yīng)前后氣體的體積不變,增大反應(yīng)體系的壓強,平衡不移動,A的轉(zhuǎn)化率不變,
故答案為:不變;
(4)A(g)+B(g)?xC(g)+D(g)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c(C)×c(D)}{c(A)×c(B)}$,
正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,450℃時平衡常數(shù)大于500℃時平衡常數(shù),
故答案為:$\frac{c(C)×c(D)}{c(A)×c(B)}$;大于;
(5)反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù),則K=$\frac{c(C)×c(D)}{c(A)×c(B)}$=$\frac{0.8×0.8}{1.6×0.4}$=1,算此時濃度商Qc=$\frac{0.2×0.2}{0.4×0.4}$=0.25<K=1,反應(yīng)向正反應(yīng)進行,則v>v
設(shè)平衡時轉(zhuǎn)化的A為ymol,則:
             A(g)+B(g)?C(g)+D(g)
起始量(mol):0.4   0.4     0.2   0.2
變化量(mol):y      y       y     y
平衡量(mol):0.4-y  0.4-y  0.2+y  0.2+y
所以$\frac{(0.2+y)×(0.2+y)}{(0.4-y)×(0.4-y)}$=1,解得y=0.1
故平衡時D的濃度為$\frac{0.3mol}{2L}$=0.15mol/L,
故答案為:>;0.15mol/L.

點評 本題考查化學(xué)平衡計算與影響因素、平衡常數(shù)計算及應(yīng)用等,注意理解掌握根據(jù)平衡常數(shù)與濃度商判斷反應(yīng)進行方向.

練習(xí)冊系列答案
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3.甲、乙、丙三種物質(zhì)之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:甲$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$乙$\stackrel{NH_{3}.H_{2}O}{→}$丙$\stackrel{△}{→}$甲,甲和丙都是不溶于水的白色固體物質(zhì),既能溶于鹽酸又能溶于氫氧化鈉溶液.
(1)則甲是Al2O3,丙是Al(OH)3(填化學(xué)式).
(2)寫出“乙$\stackrel{NH_{3}.H_{2}O}{→}$丙”轉(zhuǎn)化的離子方程式:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

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B.CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=(4x-y) kJ•mol-1
C.CO2(g)+NaOH(aq)═NaHCO3(aq)△H=-(4x-y) kJ•mol-1
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18.下列反應(yīng)的離子方程式錯誤的是( 。
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10.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)叫煤化工.
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•mol-1
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②一定溫度和壓強下,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)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是bd(填字母,下同)
a.容器中的壓強不變
b.1mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2mol H-O
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d.密閉容器的容積不再改變
(2)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如表三組數(shù)據(jù):
實驗組溫度
起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間/min
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2900210.41.63
3900abcdt
①該反應(yīng)為放(填“吸”或“放”)熱反應(yīng);
②若實驗3達平衡時與實驗2平衡狀態(tài)中各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)分別相等,且t<3min,則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是a=2b且b>1(用含a、b的數(shù)學(xué)式表示)

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