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在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行反应:A(g)+2B(g...

在一固定容积的密闭容器中,保持一定温度,在一定条件下进行反应:A(g)+2B(g)⇌3C(g),已知加入1mol A和3mol B且达平衡后生成a mol C,
回答下列问题:
(1)平衡时C在反应混合气体中的体积分数是______(用字母a表示).
(2)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2mol A和6mol B,达平衡后,C的物质的量为______mol(用字母a表示).此时C在反应混合气中的体积分数______(填增大、减少或不变).
(3)在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2molA和8molB,若要求平衡后C在反应混合气中的体积分数不变,则还应加入C______mol.
(4)在同一容器中加入n molA和3n molB,在平衡时C的物质的量为mmol,若改变实验条件,可以使C的物质的量在m~2m之间变化,那么n与m的关系应是______(用字母m、n表示).
(1)反应为前后气体体积不变的反应,据此求出,平衡后混合气体的物质的量为4mol,再利用体积分数定义计算; (2)恒温恒容下,改为加入2molA和6molB,A、B的物质的量之比为1:3,与原平衡相同,反应为前后气体体积不变,所以与原平衡等效,转化率不变,各组分含量不变; (3)衡后C在反应混合气中的体积分数不变,两平衡等效,反应为前后气体体积不变的反应,按化学计量数转化到左边,满足A、B的物质的量之比为1:3即可; (4)改变实验条件后,可以使C的物质的量在m~2m之间变化,即让反应向正向进行,当A完全反应时,生成3n molC(B过量),但可逆反应肯定不完全反应,据此列不等式. 【解析】 (1)反应为前后气体体积不变的反应,所以平衡后混合气体的物质的量为4mol,达平衡后C在反应混合气体中的体积分数为=,故答案为:; (2)恒温恒容下,改为加入2molA和6molB,A、B的物质的量之比为1:3,与原平衡相同,反应为前后气体体积不变,所以与原平衡等效,转化率不变,各组分含量不变,C的体积分数为,所以C的物质的量为×(2mol+6mol)=2amol,故答案为:2amol; (3)衡后C在反应混合气中的体积分数不变,两平衡等效,反应为前后气体体积不变的反应,按化学计量数转化到左边,应满足A、B的物质的量之比为1:3.令还应加入C的物质的量为nmol,则:(2+n)mol:(8+n)mol=1:3, 解得n=6,故答案为:6; (4)改变实验条件后,可以使C的物质的量在m~2m之间变化,即让反应向正向进行,当A完全反应时,生成3n molC,但A不能完全反应,所以2m<3n,即n>m, 故答案为:n>m.
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考点分析:
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一定温度下向某容积固定的密闭容器中加入2mol A和1mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s)△H=-Q kJ•mol.1(Q>0)当反应达到平衡后,反应放出的热量为Q1kJ,物质A的转化率为α.请回答下列问题:(1)Q1______Q(填“<”、“>”或“=”),理由是______
(2)A的转化率=______(用含Q、Q1的代数式表示);平衡后,若加入少量物质D,A的转化率______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)反应达到平衡后,若升高温度,K______(填“增大”、“减小”或“不变”),混合气体的平均相对分子质量______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)维持温度不变,若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项,则反应达到平衡后放出的热量仍为Q1 kJ的是______(稀有气体不参与反应)(填序号).
A.2mol A、1 mol B、1mol Ar
B.3mol C、1mol D
C.1mol A、0.5mol B、1.5mol C、0.5mol D
D.2mol A、1mol B、1mol D.
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合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料.从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H2=+247.3kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3
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请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应进行的前5min内,v(H2)=______;10min时,改变的外界条件可能是______
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变.已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象______
(3)反应③中△H3=______.800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
COH2OCO2H2
0.5mol8.5mol2.0mol2.0mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是______(填代号).
a.v(正)>v(逆)       b.v(正)<v(逆)        c.v(正)=v(逆)       d.无法判断.
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在一定条件下,可逆反应2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0达到平衡,当分别改变下列条件时,请填空:
(1)保持容器容积不变,通入一定量的NO2,则达到平衡时NO2的百分含量______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);保持容器容积不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量______
(2)保持压强不变,通入一定量的NO2,则达到平衡时NOΡ的百分含量;保持压强不变,通入一定量N2O4,则达到平衡时NO2的百分含量______
(3)保持容器容积不变,通入一定量的氖气,则达到平衡时NO2的转化率______;保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,则达到平衡时NO2的转化率______
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二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下:6H2(g)+2CO2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)
已知该反应平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示.
(1)一定温度下,在一个固定体积的密闭容器中进行该反应.下列能判断反应达到化学平衡状态的是______(选填编号).
a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变    b.单位时间内有2mol H2消耗时有1mol H2O生成
c.容器中气体密度不再改变             d.容器中气体压强不再改变
(2)温度升高,该化学平衡移动后到达新的平衡,CH3OCH3的产率将______(填“变大”、“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均式量将______
(3)一定温度和压强下,往体积为20L的容器中通入一定物质的量的H2与CO2,达到平衡时,容器中含有0.1mol二甲醚.计算H2的平均反应速率:______(用字母表示所缺少的物理量并指明其含义).
(4)工业上为提高CO2的转化率,采取方法可以是______(选填编号).
a.使用高效催化剂        b.增大体系压强
c.及时除去生成的H2O     d.增加原料气中CO2的比例.

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已知2X2(g)+Y2(g)⇌2Z(g)△H=-aKJ•mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2,在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol•L-1,放出热量b kJ.
(1)此反应平衡常数表达式为    ;若将温度降低到300℃,则反应平衡常数将    (填增大、减少或不变)
(2)若原来容器中只加入2mol Z,500℃充分反应达平衡后,吸收热量C KJ,则Z浓度    Wmol•L-1(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足关系    (用代数式表示)
(3)能说明反应已达平衡状态的是   
A.浓度c(Z)=2c(Y2)B.容器内压强保持不变
C.v(X2)=2v(Y2)D.容器内的密度保持不变
(4)若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2mol X2和1mol Y2达到平衡后,Y2的转化率将    (填变大、变小或不变) 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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