内容正文:
第12练 用“三段式”模型突破化学平衡的计算
【知识结构】
对于反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后,A的转化量为mx mol,容器容积为V L,则有以下关系:
mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
起始/mol a b 0 0
转化/mol mx nx px qx
平衡/mol a-mx b-nx px qx
则有:①K=
②c平(A)= mol·L-1
③α(A)平=×100%,α(A)∶α(B)=∶=
④φ(A)=×100%
⑤=
⑥混= g·L-1
⑦平衡时体系的平均摩尔质量:
= g·mol-1
【解题步骤】
1.某温度下,在①、②两个恒容密闭容器中发生反应:H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g),K=2.25。物质的起始浓度如下表:
容器编号
起始浓度(mol·L-1)
H2
CO2
H2O
CO
①
0.1
0.1
0
0
②
0.2
0.1
0.2
0.1
下列说法正确的是
A.反应开始,②中反应逆向进行 B.平衡时,①中c(CO2)=0.04mol·L-1
C.①、②均达平衡时,各组分浓度相同 D.①中H2的平衡转化率为40%
2.一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是
A.反应的化学方程式为:
B.6min时反应达到平衡状态
C.X的平衡转化率为25%
D.10min内,用Z表示的反应速率为
3.已知反应A(g) + B(g)C(g) + D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B,10 s末达平衡。下列说法不正确的是
温度/℃
700
830
1200
K值
1.7
1.0
0.4
A.达到平衡后,B的转化率为50%
B.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
C.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A) = 0.005 mol·L-1·s-1
D.容器体积减小为原来的一半,平衡不移动,正、逆反应速率均增大
4.已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ•mol-1,一定条件下,向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列正确的是
A.升高温度能使v正增大,v逆减小
B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为50%
C.3min时,用CO2的浓度表示的正反应速率小于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D.从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)=0.075mol/(L·min)
5.气体和气体在的容器中混合,并在一定条件下发生反应:。若经过2s测得C的浓度为,现有下列几种说法,其中正确的是①用物质A表示的平均反应速率为 ②用物质B表示的平均反应速率为 ③2s时物质A的转化率为70% ④2s时物质B的浓度为
A.①③ B.③④ C.②③ D.①④
6.恒温恒容下,将2 mol红棕色气体A和1.5 mol无色气体B通入体积为1 L的密闭容器中发生如下反应:,2 min时反应达到平衡状态,此时剩余1.1 mol B,并测得C的浓度为1.2 mol/L。
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_______mol/(L·min)
(2)x=_______;A的转化率与B的转化率之比为_______
(3)写出该温度下的平衡常数表达式_______(用相关字母表示),数值_______
(4)向平衡后的容器中继续充入0.8 molA(g)、0.9 molB(g)、0.8 molC(g)、1.2mol D(s),此时,v(正)_______v(逆)。(填“>”、“=”或“<”)
7.回答下列问题
(1)在400℃时,将一定量的和14mol压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应:,已知2min后,容器中剩余2mol和12mol,则:
①反应中消耗了_______mol,2min后的物质的量浓度是_______。
②2min内平均反应速率:_______。
③发生反应前容器内压强与发生反应后容器中压强比值为:_______。
(2)某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①Z的产率是_______。
②由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______。
③若三种物质都是气体,则平衡时X所占体积的