t℃時(shí),將3 mol A和1 mol B氣體通人體積為2L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g),2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)(溫度不變),剩余了0.8 mol B,并測(cè)得C的濃度為0.4 mol/L,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為                     ;
(2)x=           ;
(3)若向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,在t℃時(shí)達(dá)到新的平衡,此時(shí)B的物質(zhì)的量為n(B)=
          mol;
(4)如果上述反應(yīng)在相同溫度和容器中進(jìn)行,欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等,起始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(A)、n(B)、n(C)之間應(yīng)該滿足的關(guān)系式為          

(1)0.2mol/(L·min)   (2)4  (3)0.8+0.2a   (4)n(A):n(B)=3:1且n(c)≥0

解析試題分析:(1)平衡時(shí)生成C的濃度是0.4mol/L,所以從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為=0.2mol/(L·min)。
(2)容器體積為2L,則反應(yīng)前A和B的濃度分別是1.5mol/L和0.5mol/L,平衡時(shí)B的濃度是0.4mol/L,所以反應(yīng)中消耗B的濃度是0.5mol/L-0.4mol/L=0.1mol/L。而平衡時(shí)生成C的濃度是0.4mol/L,根據(jù)濃度變化量之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,因此x=4。
(3)由于x=4,這說明反應(yīng)前后體積不變,即改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)。向原平衡混合物的容器中再充人a mol C,相當(dāng)于是增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),因此物質(zhì)的含量不變。amolC相當(dāng)于是amolA和amolB。即A和B的起始量分別是(3+a)mol、(1+a)mol。所以在t℃時(shí)達(dá)到新的平衡,此時(shí)B的物質(zhì)的量為n(B)=×0.8mol=(0.8+0.2a)mol。
(4)等效平衡是指外界條件相同時(shí),同一可逆反應(yīng)只要起始濃度相當(dāng),無論經(jīng)過何種途徑,都可以達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。等效平衡的判斷及處理一般步驟是:進(jìn)行等效轉(zhuǎn)化——邊倒法,即按照反應(yīng)方程式的計(jì)量數(shù)之比轉(zhuǎn)化到同一邊的量,與題干所給起始投料情況比較。由于該反應(yīng)前后體積不變,因此要滿足等效平衡,只需要等效轉(zhuǎn)化后,只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原平衡起始態(tài)相同,兩平衡等效。又因?yàn)樯晌镏挥幸环N,所以始加入的三種物質(zhì)的物質(zhì)的量n(A)、n(B)、n(C)之間應(yīng)該滿足的關(guān)系式為n(A):n(B)=3:1且n(c)≥0。
考點(diǎn):考查可逆反應(yīng)、等效平衡的應(yīng)用和計(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:填空題

(1)在100 ℃恒溫條件下將0.100 mol的N2O4充入體積為1 L的真空密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0。隔一定時(shí)間對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):

t/s
c/(mol·L-1)  
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)/(mol·L1)
0.100
a
0.5b
0.4b
 
 
c(NO2)/(mol·L-1)
0
0.060
b
c1
c2
c3
 
請(qǐng)回答下列問題:
①表中a=________,在0~20 s內(nèi)N2O4的平均反應(yīng)速率為_______mol·(L·s)-1。
②已知100 ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.36,則表中b、c1、c2的大小關(guān)系為________,c3=________mol·L-1,達(dá)到平衡時(shí)N2O4的轉(zhuǎn)化率為________________________________。
(2)室溫下,把SiO2細(xì)粉放入蒸餾水中,不斷攪拌,能形成H4SiO4溶液,反應(yīng)原理如下:
SiO2(s)+2H2O(l)??H4SiO4(aq) ΔH
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K的表達(dá)式:____________________________。
②實(shí)際上,在地球的深處,由于壓強(qiáng)很大,固體、液體都會(huì)受到影響。在一定溫度下,在10 000 m以下的地球深處,上述反應(yīng)的方向是________(填“正方向”、“逆方向”或“不移動(dòng)”),理由是_______________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在體積固定的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2O4(g)2NO2(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:

t /℃
80
100
120
K
1.80
2.76
3.45
 
請(qǐng)回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=                       。
(2)該反應(yīng)為           反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是               。
A.容器內(nèi)混合氣體密度不變
B.混合氣體中c(NO2)不變
C.0.5mol N2O­4分解的同時(shí)有1 mol NO2生成
(4)在80℃時(shí),將2.80molN2O4氣體充入2L固定容積的密閉容器中,一段時(shí)間后對(duì)該容器內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行分析,得到如下數(shù)據(jù):

0
20
40
60
80
100
n(N2O4
2.80
A
2.00
c
d
1.60
n(NO2
0
0.96
b
2.08
2.40
2.40
 
①b的值為           ;
②N2O4的平衡轉(zhuǎn)化率為               ;
③20s~40s內(nèi)用N2O4表示的平均反應(yīng)速率υ(N2O4)=            。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過以下反應(yīng)制得:3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
(1)該反應(yīng)的氧化劑是               ,2molN2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為               ;
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=               ;
(3)若CO的生成速率為v(CO)=18mol·L-1·min-1,則N2的消耗速率為v(N2)=         
(4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖。圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是                     ;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是           。

(5)若該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K=729,則在同溫度下1L密閉容器中,足量的SiO2和C與2mol N2充分反應(yīng),則N2的轉(zhuǎn)化率是              (提示:272 = 729)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氨氣是重要化工產(chǎn)品之一。傳統(tǒng)的工業(yè)合成氨技術(shù)的反應(yīng)原理是:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在500 ℃、20 MPa時(shí),將N2、H2置于一個(gè)固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)過程中各種物質(zhì)的量濃度變化如圖所示,回答下列問題:

(1)計(jì)算反應(yīng)在第一次平衡時(shí)的平衡常數(shù)K=           。(保留二位小數(shù))
(2)產(chǎn)物NH3在5~10 min、25~30min和45~50 min時(shí)平均反應(yīng)速率(平均反應(yīng)速率分別以v1、v2、v3表示)從大到小排列次序?yàn)?u>                      。
(3)H2在三次平衡階段的平衡轉(zhuǎn)化率分別以α1、α2、α3表示,其中最小的是     。
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移動(dòng)的方向是____________,采取的措施是____________
(5)請(qǐng)?jiān)谙聢D中用實(shí)線表示25~60min 各階段化學(xué)平衡常數(shù)K的變化圖像。

K
 

  

 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí),先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開始計(jì)時(shí),通過測(cè)定褪色所需時(shí)間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
溫度
濃度(mol·L-1)
體積(mL)
濃度(mol·L-1)
體積 (mL)

0.10
2.0
0.010
4.0
25

0.20
2.0
0.010
4.0
25

0.20
2.0
0.010
4.0
50
 
(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移_______mol電子。為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥______。
(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào),下同),可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。
(3)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為40s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=________mol·L-1·min-1。
(4)已知實(shí)驗(yàn)③中c(MnO4-)~反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如下圖。若保持其他條件不變,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出實(shí)驗(yàn)②中c(MnO4-)~t的變化曲線示意圖。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在容積為1 L的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng): A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同溫度下,D的物質(zhì)的量n(D)和時(shí)間t的關(guān)系如圖。

請(qǐng)回答下列問題:
(1)700℃時(shí),0~5min內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為_______。
(2)能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。
A.容器中壓強(qiáng)不變      B.混合氣體中c(A)不變
C.v(B)=2v(D)       D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=___        _______,該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(4) 800℃時(shí),某時(shí)刻測(cè)得體系中物質(zhì)的量濃度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,則此時(shí)該反應(yīng)______      ____(填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某溫度時(shí),在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z,三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________;
(2)反應(yīng)開始至2 min,氣體Z的反應(yīng)速率為____________;
(3)若X、Y、Z均為氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):
①壓強(qiáng)是開始時(shí)的________倍;
②若此時(shí)將容器的體積縮小為原來的 0.5倍,達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)溫度將降低(容器不與外界進(jìn)行熱交換),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)應(yīng):
A(g)B(g)+C(g)  △H ="+85.1" kJ· mol-1
反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表:

時(shí)間t/h
 
0
 
1
 
2
 
4
 
8
 
16
 
20
 
25
 
30
 
總壓強(qiáng)p/100kPa
 
4.91
 
5.58
 
6.32
 
7.31
 
8.54
 
9.50
 
9.52
 
9.53
 
9.53
 
 
回答下列問題:
(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為             
(2)由總壓強(qiáng)P和起始?jí)簭?qiáng)P0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為                   。
平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為            ,列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K                   。
(3)①由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),
n總=         mol,n(A)=          mol。
②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù),計(jì)算a=          
反應(yīng)時(shí)間t/h
 
0
 
4
 
8
 
16
 
c(A)/(mol·L-1
 
0.10
 
a
 
0.026
 
0.0065
 
分析該反應(yīng)中反應(yīng)反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時(shí)間間隔(△t)的規(guī)律,得出的結(jié)論是             ,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12h時(shí)反應(yīng)物的濃度c(A)為        mol·L-1

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