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1、简答题 已知:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-42kJ?mol-1
(1)在一定温度下,向一定体积的密闭容器中通入1molCO、2molH2O(g),反应达平衡时,测得放出的热量为28kJ,求该温度下反应的平衡常数______;
(2)该温度下,向该密闭容器中通入2molCO、3molH2O(g),反应达平衡时时,求H2O(g)的转化率______;(列式计算)
参考答案:(1)设转化的CO的物质的量为xmol,设密闭容器体积为VL,则有:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-42kJ?mol-1
起始(mol) 1 2 0 0 0
转化(mol) x x x x 28kJ
平衡(mol) 1-x2-x x x
1x=4228,x=23mol,n(CO)=13mol,n(H2O)=43mol,n(CO2)=23mol,n(H2)=23mol,
K=[CO2]?[H2][CO]?[H2O]=23V?23V13V?43V=1,
故答案为:1;
(2)设x为达到平衡时CO转化为CO2的物质的量,V为容器容积;
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)
起始(mol)23 0 0
转化(mol) x x x x
平衡(mol) 2-x3-x x x
温度不变,K相同,K=[CO2]?[H2][CO]?[H2O]=(xV)2(2-xV)?(3-xV)=1,x=1.2mol,H2O转化率=1.2mol3mol×100%=40%,
故答案为:40%.
本题解析:
本题难度:简单
2、选择题 下列说法中,可以证明反应N2+3H2
2NH3已达到平衡状态的是
A.3v(H2) = 2v(NH3)
B.3v正(H2) = 2v逆(NH3)
C.3v(N2) = v(H2)
D.2v正(N2) = v逆(NH3)
参考答案:D
本题解析:在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。所以如果反应速率的方向相反,且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比,则就能说明反应已经达到平衡状态,因此根据方程式可知,选项D正确。
本题难度:一般
3、填空题 在恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个体积为V L固定容积的密闭容器中,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
(1) 若反应进行到某时刻t时,nt(N2)="13" mol,nt(NH3)="6" mol,计算a的值__________。
(2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8 L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平衡时NH3的物质的量__________。
(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同)
n(始)∶n(平)= __________。
(4)原混合气体中a∶b=__________。
(5) 达到平衡时,N2和H2的转化率之比α (N2)∶α (H2)= __________。
(6) 若反应达平衡用时为10分钟,用NH3表示从反应开始到平衡的化学反应速率 __________。
参考答案:⑴ 16mol?⑵? 8 mol?⑶? 5:4
⑷ 2:3?⑸ 1:2?⑹ 4/5V mol.L-1.min-1
本题解析:(1)根据方程式N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)可知,反应进行到某时刻t时,生成了nt(NH3)=6mol,则参加反应的nt(N2)=6÷2mol=3mol,则a=13+3=16mol。
(2)NH3的含量(体积分数)为25%,则V(NH3)=716.8L×0.25=179.2L,所以标准状况下n(NH3)=179.2L÷22.4L、mol=8mol。
(3)第二问已经算出n(NH3)=8mol,混合气体的总的物质的量为716.8L÷22.4L/mol=32mol。根据方程式可以算出参与反应的N2=4mol,H2=12mol,则反应前混合气体的物质的量=4+12+32×75%=40mol,所以n(始):n(平)= 40:32=5:4。
(4)第三问已经算出反应前总的物质的量为40mol,a=16mol,则b=40-16=24mol,即a:b=16:24=2:3。(5)a(N2)=
,a(H2)=
,则a(N2):a(H2)=0.25:0.5=1:2。
(6)氨气的反应速率是
。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有助于培养学生的规范答题能力和逻辑推理能力。
本题难度:一般
4、选择题 将1molSO2和1molO2通入一体积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下,反应达到平衡,SO3为0.3mol。此时若移走0.5molO2和0.5molSO2,则反应达到新的平衡时,SO3的物质的量为
[? ]
A.0.3 mol
B.0.15 mol
C.小0.15mol
D.大于0.15mol,小于0.3mol
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 某温度下的恒容密闭容器中发生如下反应:2X(g)+Y(g)?
2Z(g)开始时只充入2.0molX和1.0molY的混合气体,达到平衡时,混合气体的压强比开始时减少了20%。若开始只充入2.0molZ的气体,达到平衡时,Z的分解率为(? )
A.20%
B.40%
C.60%
D.80%
参考答案:B
本题解析:根据题意:可推算出反应达到平衡时各组成成分的物质的量。
2X(g) + Y(g)
2Z(g) ?设X的变化量为a
起始量:2.0 mol? 1.0 mol
变化量: a?
? a
平衡时:2-a?1-a/2? a?2-a+1-a/2+a=3×(1-20%)
a="1.2" mol
在同温和同一容器中进行逆向反应达平衡时,各组成成分的物质的量与上述反应相同。
2Z?
?2X(g)+Y(g)
开始时? 2.0 mol ?0? 0
平衡时? 1.2 mol ? 0.4 mol? 0.8 mol
Z的分解率为
×100%=40%。答案为B项。
本题难度:一般