(10分)在一定溫度下的某容積可變的密閉容器中,建立下列化學(xué)平衡:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)  , 試分析和回答下列問題:
(1)可認定上述可逆反應(yīng)在一定條件下已達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是    。
A.體系的壓強不再發(fā)生變化
B.v(CO)=v(H2O)
C.生成n mol CO的同時生成n mol H2
D.1 mol H-H鍵斷裂的同時斷裂2 mol H-O鍵
(2)若上述化學(xué)平衡狀態(tài)從正反應(yīng)方向開始建立,達到平衡后,縮小平衡體系的體積,則容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量將     (填“不變”、“變小”、“變大”)。
(3)若上述化學(xué)平衡狀態(tài)從正、逆兩反應(yīng)方向同時建立[即起始時同時投放C(s)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)],達到平衡后,試討論:
① 容積內(nèi)氣體混合物的平均摩爾質(zhì)量的取值范圍是             。
② 若給平衡體系加壓,請參照起始投放的氣體物質(zhì)的平均摩爾質(zhì)量(設(shè)定為1),分別給出的變化:(填“增大”、“減小”、“不變”)
1的取值
的變化
1<12
 
1=12
不變
1>12
 
(1)B、D(2分) (2)變大(2分) (3)①2<<28(2分)
② 減小;(2分)增大(2分)。

試題分析:(1)達到平衡狀態(tài)的標志是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,B正確,D正確。這個反應(yīng)不論是否平衡,壓強都不會改變。C選項中都描述的是正反應(yīng)速率。(2)縮小平衡體積,平衡不移動,但是密度增大,平均摩爾質(zhì)量變大。(3)①可以看到只有三種是氣體,相對分子質(zhì)量分別為H2O(18),CO(28),H2(2),混合之后,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不應(yīng)該大于最大的28,也不能小于最小的2,理解方法就是極限法,假設(shè)絕大多數(shù)氣體是H2,只有一點點H2O和CO,平均相對分子質(zhì)量將會非常接近2。由于題目中沒有給平衡常數(shù),所以任何氣體的組合都是可以的。所以答案為2<M<28。
②設(shè)反應(yīng)平衡時候(加壓之前)H2O為a mol,CO為b mol,H2為c mol
加壓以后,平衡要向逆反應(yīng)方向移動,設(shè)反應(yīng)了x mol(x應(yīng)該小于b,c中最小的那個)
達到新平衡后,三種物質(zhì)的物質(zhì)量為a+x b-x c-x 摩爾
根據(jù)平均相對分子質(zhì)量的計算公式

很容易得到18a+28b+2c=M1(a+b+c)
消去18a+28b+2c,得

然后觀察這個式子,進行討論即可。
(1)當(dāng)M1=12時,M=M1,平均相對分子質(zhì)量不變
(2)當(dāng)M1>12時,后面的分式為正,平均相對分子質(zhì)量變大
(3)當(dāng)M1<12時,后面的分式為負,平均相對分子質(zhì)量變小
點評:本題采用漸進的題目難度來考查化學(xué)反應(yīng)平衡原理,綜合性較強,題目難度不大。
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:單選題

下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是   (   )
A.氨水應(yīng)密閉保存,置低溫處
B.在FeCl2溶液中加入鐵粉防止氧化變質(zhì)
C.生產(chǎn)硝酸中使用過量空氣以提高氨的利用率
D.實驗室用排飽和食鹽水法收集氯氣

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

25℃時,有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下,則下列有關(guān)說法不正確的是(      )
弱酸化學(xué)式
CH3COOH
HCN
H2CO3
電離平衡常數(shù)
1.8×10-5
4.9×10-10
K1=4.3×10-7  K2=5.6×10-11
A.25℃時,若同濃度的醋酸和氫氧化鈉等體積混合,所得溶液pH=8,則
c(Na+)-c(CH3COO-)=9.9×10-7mol/L
B.25℃時,pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中, c(H+)相等.
C.25℃時,0.1mol/L的各溶液的pH關(guān)系pH(NaCN)>pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa)
D.NaHCO3和Na2CO3混合溶液中,一定有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(10分)某課外活動小組為了探究溫度對化學(xué)平衡的影響,做了如下實驗:
該小組的同學(xué)取了兩個燒瓶A和B,分別加入相同濃度的NO2與N2O4的混合氣體,中間用夾子夾緊,并將A和B浸入到已盛有水的兩個燒杯中(如圖所示),然后分別向兩個燒杯中加入濃硫酸和NH4NO3固體。已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH(298K)=-52.7kJ·mol-1。

請回答:
(1)A中的現(xiàn)象                ,B中的現(xiàn)象                         ;
(2)由此可知,降低溫度,該化學(xué)平衡向     (填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動;
(3)該化學(xué)反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)表達式為                     ,升高溫度,該反應(yīng)中NO2的轉(zhuǎn)化率將            (填“增大”、“減小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

對可逆反應(yīng)N2 (g)+3H2(g)2 NH3(g),△H=-92.4 kJ·mol-1下列敘述正確的是(  )
A.達到化學(xué)平衡時,若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小 ,逆反應(yīng)速率增大
B.若單位時間內(nèi)生成x mol N2的同時,消耗2x molNH3,則反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C.達到化學(xué)平衡時,2v(H2)=3v(NH3)
D.加入催化劑,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分)工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣:
CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)         
某研究小組分別在體積均為2 L的恒容密閉容器中加入一定量的反應(yīng)物,使其發(fā)生反應(yīng),相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器
編號
溫度
/℃
起始量/mol
平衡量/mol
達到平衡的時間/min
達平衡時體系能量的變化/kJ
CO
H2O
CO2
H2

650
1
2
0.4
0.4
5
16.4kJ

650
2
4
 
 
t1
Q1 kJ

900
2
4
1.6
1.6
t2
Q2 kJ
(1)計算容器②中反應(yīng)的平衡常數(shù)K=         (計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。
(2)容器③中反應(yīng)達平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為            。
(3)容器①中反應(yīng)達平衡這段時間,化學(xué)反應(yīng)速率v (H2) =              。
(4)該反應(yīng)的正反應(yīng)為       (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),理由是           。 
(5)下列敘述正確的是              (填字母序號)。
a.平衡時,容器①和容器②中CO2的體積分數(shù)相等
b.反應(yīng)達平衡狀態(tài)時,Q2 > Q1> 32.8 kJ
c.達到平衡的時間:t2> t1>2.5 min
d.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可表示為:CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)    H=-41 kJ/mol
(6)容器②中反應(yīng)進行到t min時,測得混合氣體中CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液將其完全吸收,得到的溶液中所有離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序為                    。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)有反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0。下圖表示從反應(yīng)開始到ts時達到平衡,在ts時由于條件變化使平衡破壞,到ts時又達平衡。則在圖中ts時改變的條件可能是
A.增大壓強
B.使用了催化劑
C.降低溫度
D.減小了X或Y的濃度

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(10分) t℃時,將3mol A和1mol B氣體通入容積為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時反應(yīng)到達平衡狀態(tài)(溫度不變),此時容器內(nèi)剩余了0.8mol B,并測得C的濃度為0.4mol·L-1。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)從反應(yīng)開始到平衡狀態(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入a molC, 在t℃時達到新的平衡,此時B的物質(zhì)的量為n(B) = ___________mol。(用含a的代數(shù)式表示) 
(4)保持溫度和容積不變,對原平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整,可使平衡向右移動的是______(填字母)。
A.均減半         B.均加倍        C.均增加0.4 mol     D.均減少0.4 mol
(5)如果上述反應(yīng)在相同溫度和容積的容器中進行,起始加入3 molA和3mol B,達到平衡時A的體積分數(shù)為a%。其它條件不變時,按下列配比作為起始物質(zhì),平衡時A的體積分數(shù)大于a%的是             (填字母)。
A.2 molC               B.1molA、3molB和4molC
C.1mol B和4molC        D.6molA和2molB

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

在某一密閉容器中,充入一定量的HI氣體,發(fā)生反應(yīng)2HI(g)H2(g)+I2(g);△H>0,在t1時達到平衡,t2時加熱升溫并保溫,到t3時又達到新平衡,符合這一變化的圖像是(    )。

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同步練習(xí)冊答案