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(3)由实验③知,升高温度A的转化率增大,则正反应为吸热反应;
(4)反应进行到4.0 min时:实验②中A消耗的浓度为0.028 mol/L,则B消耗的浓度为:0.056 mol/L,实验③中A消耗的浓度为:0.036 mol/L,则C的浓度为0.036 mol/L。
答案:(1)加催化剂,达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变 温度升高 达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小 (2)40%(或0.4)
0.060 mol/L (3)> 温度升高,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应 0.100-0.072 mol/L
(4)vB=2vA=×2=
4.0 min0.014 mol·L1·min1
-
-
vC=vA=
0.100-0.064 mol/L
4.0 min
-
-
=0.009 mol·L1·min1 12.已知A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)该反应是________反应(填“吸热”、“放热”)。当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E的变化是________,(填“增大”、“减小”或“不变”)理由是________________;E的大小对该反应的反应热有无影响?________。
(3)一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol A(g)和3 mol B(g),判断该反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。
①c(A)=c(C) ②容器中压强不变 ③混合气体的平均相对分子质量不变 ④v(逆)(D)=v(正)(B)
(4)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(A)=1 mol·L1,c(B)=2.4 mol·L1,达到平衡后,A的
-
-
转化率为60%,此时B的转化率为________。
(5)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(A)=4 mol·L1,c(B)=a mol·L1,达到平衡后,c(C)
-
-
=2 mol·L1,列出计算式并求出a值。
-
解析:(1)由图象知:E(反应物)>E(生成物),该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小。
m
(2)反应达到平衡的本质:v正=v逆;而该反应为V前=V后,反应过程中p不变:M=不变。
n
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(4) A +B
-
C+ D
始(mol·L1)1 2.4 0 0 变(mol·L1)0.6 0.6 0.6 0.6
-
终(mol·L1)0.4 1.8 0.6 0.6
-
0.6 mol·L1B的转化率为:-×100%=25%
2.4 mol·L1-
(5) A +B
-
C+D
始(mol·L1) 4 a 0 0 变(mol·L1) x x x x
-
终(mol·L1) 4-x a-x x x
-
x0.6?=??4-x?·
?a-x?1.8×0.4?a=6 ?
-?L1?x=2 mol·
答案:(1)放热 减小
(2)减小 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低 无影响 (3)④ (4)25% (5)6
13.有甲、乙两容器,甲容器容积固定,乙容器容积可变。一定温度下,在甲中加入2 mol N2、3 mol H2,反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为m mol。
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(1)相同温度下,在乙中加入4 mol N2、6 mol H2,若乙的压强始终与甲的压强相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择,只填序号,下同);若乙的容积与甲的容积始终相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为____mol。
A.小于m C.在m~2m之间 E.大于2m
(2)相同温度下,保持乙的容积为甲的一半,并加入1 mol NH3,要使乙中反应达到平衡时,各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同,则起始应加入________mol N2和________mol H2。
解析:(1)由于甲容器定容,而乙容器定压,它们的压强相等,达到平衡时,乙的容积应该为甲的两倍,生成的NH3的物质的量应该等于2m。当甲乙两容器的体积相等时,相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩,故乙中NH3的物质的量大于2m。
(2)乙的容积为甲的一半时,要建立与甲一样的平衡,只有乙中的投入量是甲的一半才行,故乙中应该投入N2为(1-0.5)=0.5(mol),H2为(1.5-1.5)=0(mol)。
答案:(1)D E (2)0.5 0
14.一氧化碳是一种重要的化工原料。 (1)高炉炼铁中发生的反应之一是: FeO(s)+CO(g)
B.等于m D.等于2m
Fe(s)+CO2(g)-Q
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温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
已知1 100 ℃时,该反应平衡常数K=0.263,现测得高炉中c(CO2)=0.025 mol·L1,c(CO)=0.1 mol·L
-
-1
,此时该反应________。
A.向正反应方向进行 B.处于平衡状态 C.向逆反应方向进行
(2)合成氨工业中需将原料气中的CO变成CO2除去。在密闭容器中将CO和H2O混合加热到800 ℃,
达到下列平衡:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) K=1.0
若平衡时n(H2O)/n(CO)=1,则CO转化为CO2的转化率为________。 (3)用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯: CO+2H2→CH3OH CO+CH3OH→HCOOCH3
已知反应①中CO的转化率为80%,反应②中两种反应物的转化率均为85%,则2.52 吨 CO最多可制得甲酸甲酯多少吨?(写出计算过程)。
L1c?CO2?0.025 mol·解析:(1)在该条件下:Qc===0.25<0.263,反应向正反应方向进行。 -
c?CO?0.1 mol·L1-
(2)设原CO浓度为x H2O浓度为y则 CO+H2O===CO2+H2 始(mol/L) x y 0 0 变(mol/L) a a a a 终(mol/L) x-a y-a a a y-a
??x-a=1?a???x-a??y-a?=1
2
a
解得x=y=2a,α(CO)=×100%=50%
2a2.52×106 g4
(3)n(CO)=-1=9×10 mol
28 g·mol
设用于制备的CO的物质的量为x,用于和甲醇反应的CO的物质的量为y
?x+y=9×104 mol?
? ?x=y?80%·
x=5×104mol y=4×104 mol
n(HCOOCH3)=4×104mol×85%=3.4×104mol
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m(HCOOCH3)=3.4×104mol×60 g·mol1=2.04×106g=2.4 t。
-
答案:(1)减小 A (2)50.0% 2.52×106g4(3)n(CO)=-1=9×10mol
28 g·mol
4
??x+y=9×10 mol
设用于制备的CO的物质的量为x,用于和甲醇反应的CO的物质的量为y?
?80%x=y?
x=5×104 mol,y=4×104 mol
n(HCOOCH3)=4×104mol×85%=3.4×106 mol
m(HCOOCH3)=3.4×104mol×60 g·mol1=2.04×106g=2.4 t
-
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