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化學(xué)平衡習(xí)題
一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題3分,共60分)
1.比較形狀和質(zhì)量相同的兩塊硫黃分別在空氣和氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),下列說法中不正確的是( )。
A.在氧氣中比在空氣中燃燒得更旺
B.在氧氣中火焰為明亮的藍(lán)紫色
C.在氧氣中反應(yīng)比在空氣中反應(yīng)速率快
D.在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒放出的熱量多
2.用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),下列措施能使氫氣生成速率加大的是( )。
A.加少量CH3COONa固體 B.加水
C.不用稀硫酸,改用98%濃硫酸 D.不用鐵片,改用鐵粉
3.本題列舉的四個(gè)選項(xiàng)是4位同學(xué)在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)的速率和化學(xué)平衡”一章后,聯(lián)系工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際所發(fā)表的觀點(diǎn),你認(rèn)為不正確的是( )。
A.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣在一定時(shí)間內(nèi)快出產(chǎn)品
B.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
C.化學(xué)反應(yīng)速率理論是研究怎樣提高原料轉(zhuǎn)化率
D.化學(xué)平衡理論是研究怎樣使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品
4.二氧化氮存在下列平衡:2NO2(g) = N2O4(g);△H<0,在測定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),下列條件中較為適宜的是( )。
A.溫度130 ℃、壓強(qiáng)3.03×105 Pa B.溫度25 ℃、壓強(qiáng)1.01×105 Pa
C.溫度130 ℃、壓強(qiáng)5.05×104 Pa D.溫度0 ℃、壓強(qiáng)5.05×104 Pa
5.反應(yīng)2A(g)2B(g)+C(g);△H>0,達(dá)平衡時(shí),要使v正降低、c(A)增大,應(yīng)采取
的措施是( )。
A.加壓 B.減壓 C.減小 D.降溫
6.一定條件下反應(yīng)mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)在一密閉容器中進(jìn)行,測得平均反應(yīng)速度v(C)= 2v(B)。若反應(yīng)達(dá)平衡后保持溫度不變,加大體系壓強(qiáng)時(shí)平衡不移動(dòng),則m、n、p、q的數(shù)值可以是 ( )。
A.2、6、3、5 B.3、1、2、2 C.3、1、2、1 D.1、3、2、2
7.某溫度下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng)aX(g)bY(g)+cZ(g),達(dá)到平衡后,保持溫度不變,將容器的容積壓縮到原來容積的一半,當(dāng)達(dá)到新平衡時(shí),物質(zhì)Y和Z的濃度均是原來的1.8倍。則下列敘述正確的是( )。
A.可逆反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)數(shù):a>b+c
B.壓縮容器的容積時(shí),v正增大,v逆減小
C.達(dá)到新平衡時(shí),物質(zhì)X的轉(zhuǎn)化率減小
D.達(dá)到新平衡時(shí),混合物中Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大
8.右圖所示為800 ℃ 時(shí)A、B、C三種氣體在密閉容器中反應(yīng)時(shí)濃度的變化,只從圖上分析不能得出的結(jié)論是( )。
A.A是反應(yīng)物
B.前2 min A的分解速率為0.1 mol·L-1·min-1
C.達(dá)平衡后,若升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.達(dá)平衡后,若增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
9.某溫度下,在固定容積的密閉容器中,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí),測得A、B、C物質(zhì)的量之比為2:2:1。若保持溫度不變,以2:2:1的物質(zhì)的量之比再充入A、B、C,下列判斷正確的是( )
A.平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B.平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)
C.C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大 D.C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能減小
10.有關(guān)合成氨工業(yè)的說法中,正確的是( )。
A.從合成塔出來的混合氣體,其中NH3只占15%,所以生產(chǎn)氨的工廠的效率都很低
B.由于氨易液化,N2、H2是循環(huán)使用,所以總體來說氨的產(chǎn)率很高
C.合成氨工業(yè)的反應(yīng)溫度控制在500 ℃左右,目的是使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
D.合成氨廠采用的壓強(qiáng)是2×107~ 5×107 Pa,因在該壓強(qiáng)下鐵觸媒的活性最大
11.對(duì)于熱化學(xué)方程式:SO3(g) SO2(g)+O2(g) ;△H =+ 98.3 kJ·mol-1的描述有如下四個(gè)圖象,其中正確的是(y表示SO2的含量) ( )。
12.可逆反應(yīng)3A(g) 3B(?)+C(?);△H>0,隨著溫度的升高,氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量有變小趨勢,則下列判斷中正確的是( )。
A.B和C可能都是固體 B.B和C一定都是氣體
C.若C為固體,則B不一定是氣體 D.B和C可能都是氣體
13.在容積固定的密閉容器中存在如下反應(yīng): A(g) + B(g) 3 C(g); (正反應(yīng)為放熱反應(yīng))某研究小組研究了其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出下列關(guān)系圖:
下列判斷一定錯(cuò)誤的是( )。
A、圖I研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且乙使用的催化劑效率較高
B、圖Ⅱ研究的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響,且甲的壓強(qiáng)較高
C、圖Ⅱ研究的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響,且甲的溫度較高
D、圖Ⅲ研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響,且甲使用的催化劑效率較高
14.在一定溫度下,向a L密閉容器中加入1 mol X氣體和2 mol Y氣體,發(fā)生如下反應(yīng):
X(g) + 2Y(g) 2Z(g) ,此反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化
B.v正(X)=v逆(Z)
C.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為l:2 :2
D.單位時(shí)間消耗0.1 mol X同時(shí)生成0.2 mol Z
15.兩個(gè)體積相同的密閉容器A、B,在A中充入SO2和O2各1 mol,在B中充入SO?2和O2各2 mol,加熱到相同溫度,有如下反應(yīng)
2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g),對(duì)此反應(yīng),下述不正確的是 ( )。
A.反應(yīng)速率B>A B.SO2的轉(zhuǎn)化率B>A
C.平衡時(shí)各組分含量B = A D.平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)B>A
16.在4L密閉容器中充入6 mol A氣體和5 mol B氣體,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),達(dá)到平衡時(shí),生成了2 mol C,經(jīng)測定D的濃度為0.5 mol·L-1,下列判斷正確的是( )。
A.x=1
B.B的轉(zhuǎn)化率為20%
C.平衡時(shí)A的濃度為1.50 mol·L-1
D.達(dá)到平衡時(shí),在相同溫度下容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)是反應(yīng)前的85%
17.在容積一定的密閉容器中,反應(yīng)2A B(g)+C(g)達(dá)到平衡后,升高溫度容器內(nèi)氣體的密度增大,則下列敘述正確的是( )。
A.正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),且A不是氣態(tài)
B.正反應(yīng)是放熱反應(yīng),且A是氣態(tài)
C.其他條件不變,加入少量C,物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率增大
D.改變壓強(qiáng)對(duì)該平衡的移動(dòng)無影響
18.在一定溫度下將1 mol CO和1 mol H2O(g)通入一個(gè)密閉容器中反應(yīng):
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),達(dá)到平衡后CO2的物質(zhì)的量為0.6 mol,再通入4 mol H2O(g)達(dá)到平衡后CO2的物質(zhì)的量可能是
( )。
A.等于0.6 mol B.等于1 mol C.大于1 mol D.大于0.6 mol,小于1 mol
19.在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):I2+ H2 2HI;并達(dá)平衡。HI的體積分?jǐn)?shù)V(HI)隨時(shí)間變化如圖曲線(II)所示。若改變反應(yīng)條件,在甲條件下的變化如曲線(I)所示。在乙條件下V(HI)的變化如曲線(III)所示。則甲條件、乙條件分別是( )。
① 恒容條件下,升高溫度 ② 恒容條件下,降低溫度③ 恒溫條件下,縮小反應(yīng)容器體積④ 恒溫條件下,擴(kuò)大反應(yīng)容器體積⑤ 恒溫恒容條件下,加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?/p>
A. ①⑤,③ B. ②⑤,④
C. ③⑤,② D. ③⑤,④
20.在恒溫恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng) A(g) 2B(g)+C(g);△H>0,若反應(yīng)物濃度由0.1 mol?L-1降到0.06 mol·L-1需20 s,那么由0.06 mol·L-1降到0.024 mol·L-1,需反應(yīng)的時(shí)間為( )。
A.等于18s B.等于12s C.大于18s D.小于18s
二、填空題(本題共24分)
21.(6分)⑴反應(yīng)m A+n Bp C在某溫度下達(dá)到平衡。
①若A、B、C都是氣體,減壓后正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,則m、n、p的關(guān)系是_____________。
②若C為氣體,且m+ n = p,在加壓時(shí)化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),則平衡必定向______方向移動(dòng)。
③如果在體系中增加或減少B的量,平衡均不發(fā)生移動(dòng),則B肯定不能為_____態(tài)。
22.(共4分)在一定條件下,可逆反應(yīng)A2(g)+B2(g)2C(g)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),經(jīng)測得平衡時(shí)c(A2)=0.5 mol·L-1,c(B2)=0.1 mol·L-1,c(C)=1.6 mol·L-1,若A2、B2、C的起始濃度分別以a mol·L-1,b mol·L-1,c mol·L-1表示,請回答:
(1) a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是_________。
(2) a的取值范圍是_________。
23.(共6分)常溫、常壓下,可發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)C(g)+nD(g),若將2 mol A和2 mol B混合充入體積可變的密閉容器中,在不同條件下達(dá)到平衡時(shí),C的濃度如下:
溫度/℃
壓強(qiáng)/ Pa
C平衡濃度/ mol·L-1
25
1×105
1.0
25
2×105
1.8
25
4×105
3.2
25
5×105
6.0
(1) 可逆反應(yīng)中,化學(xué)計(jì)量數(shù)n取值范圍為 ,理由是 。
(2)在5×105Pa時(shí),D的狀態(tài)為 。
24.(共8分)在一固定容積的密閉容器中,保持一定溫度,在一定條件下進(jìn)行以下反應(yīng):A(g)+2B(g)3C(g),已知加入1 mol A和3 mol B且達(dá)到平衡后,生成了a mol C。
(1)達(dá)到平衡時(shí),C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)是 (用含字母a的代數(shù)式表示)。
(2)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B,達(dá)到平衡后,C的物質(zhì)的量為 mol(用含字母a的代數(shù)式表示)。此時(shí)C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)在相同實(shí)驗(yàn)條件下,若在同一容器中改為加入2 mol A和8 mol B,若要求平衡后C在反應(yīng)混合氣中體積分?jǐn)?shù)仍與原平衡相同,則還應(yīng)加入C mol。
三、實(shí)驗(yàn)題(本題10分)
25. 某化學(xué)反應(yīng)2A(g) B(g)+D(g)在密閉容器中分別在下列四種不同條件下進(jìn)行,B、D起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol·L-1)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如下表:
時(shí)間
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
10
20
30
40
50
60
1
800 ℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
2
800 ℃
c2
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
3
800 ℃
c3
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
4
820 ℃
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:
(1)實(shí)驗(yàn)1中,在10~20 min時(shí)間內(nèi),以A的速率表示的平均反應(yīng)速率為 mol·L-1·min-1。
(2)實(shí)驗(yàn)2中,A的初始濃度c2= mol·L-1,反應(yīng)經(jīng)20 min就達(dá)到平衡,可推測實(shí)驗(yàn)2中還隱含的條件是 。
(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)3的化學(xué)反應(yīng)速率為v3,實(shí)驗(yàn)1的化學(xué)反應(yīng)速率為v1,則v3 v1(填“>”“=”或“<”),且c3 1.0 mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。
(4)比較實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)1,可推測該反應(yīng)的正反應(yīng)是 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),理由是 。
四、計(jì)算題(本題6分)
26.在壓強(qiáng)為1.01×105 Pa,溫度為300 ℃時(shí),有1 mol的某氣體A發(fā)生如下反應(yīng):
2A(g) xB(g)+C(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到了平衡時(shí),平衡混合氣中含A的體積分?jǐn)?shù)為60%,混合氣體的總質(zhì)量為46 g,體積為64 L。求:
(1)平衡后混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量;
(2)平衡后已轉(zhuǎn)化的A的物質(zhì)的量;
(3)x的值。
參考答案
1.D
2.D 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度、還有固體的表面積等。加少量CH3COONa固體,稀硫酸中的少量H+會(huì)與CH3COO-結(jié)合成弱酸CH3COOH,使稀硫酸中H+的濃度降低;加水,稀硫酸的濃度降低,反應(yīng)速率減慢;改用98%濃硫酸,雖然濃度增大了,但濃硫酸會(huì)使鐵鈍化而不能產(chǎn)生氫氣。
3.C
4.C 使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的條件是高溫低壓。
5.D 降低溫度,反應(yīng)速率減慢,平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。
6.B 根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可知n =1,p =2。又增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),說明反應(yīng)物和生成物兩邊氣體的計(jì)量數(shù)相等,有m+1=2+q,代入選項(xiàng)即可。
7.C 恒溫下,體積縮小為原來的一半,假設(shè)原反應(yīng)的平衡不移動(dòng),則物質(zhì)Y和Z的濃度將均增加至原來的2倍,而實(shí)際上Y、Z的濃度均為原來的1.8倍,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),因而X的轉(zhuǎn)化率減小,Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小。因體積減小(即壓強(qiáng)增大),正、逆反應(yīng)速率均增大,且化學(xué)平衡是向著氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量減少的方向移動(dòng),有a<b+c。< p="">
8. C 該反應(yīng)為2A(g)2B(g)+C(g)。
9. D 平衡時(shí)充入一定量的物質(zhì),使體系中各物質(zhì)濃度同時(shí)增大若干倍,這必然導(dǎo)致各體系壓強(qiáng)增大,使平衡向右移。又因總量增加,C雖然生成量增大,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍可能減小。
10. B 由于分離出氨,N2、H2循環(huán)使用,故產(chǎn)率較高。
11. D 溫度越高,達(dá)到平衡所需時(shí)間就越短。又正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),SO2的含量500 ℃時(shí)大于300 ℃時(shí)。
12.D 升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),又氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量變小,表明正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增多的反應(yīng),B和C不可能都是固體,但可能都是氣體。另外,若C為固體,則B一定是氣體,因?yàn)槠胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng)時(shí),雖然氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量沒有增加,但由于生成固體C,總質(zhì)量減少,氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量也變小。
13.A
14.A 由于該反應(yīng)正反應(yīng)是恒溫恒壓下氣體物質(zhì)的量減小的可逆反應(yīng),壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化,表明反應(yīng)達(dá)到了平衡,A項(xiàng)正確;B項(xiàng)可轉(zhuǎn)換為v正(X) = 2v逆(X),即正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,未達(dá)平衡;當(dāng)有0.5 mol X和1 mol Y反應(yīng)生成1 mol Z時(shí),X、Y、Z的濃度之比就為l:2:2,故C項(xiàng)并不能表明反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài);D項(xiàng)也不符合題意,因?yàn)闊o論是否達(dá)到平衡,上述反應(yīng)在任何時(shí)候,消耗0.1 mol X同時(shí)一定生成0.2 mol Z。
15. C
16.B 平衡時(shí),生成了2 mol C,也生成了2 mol D,x=2,A的濃度為0.75 mol·L-1。同溫同容時(shí),由PV=nRT知反應(yīng)前與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,可計(jì)算出平衡時(shí)的壓強(qiáng)與反應(yīng)前的壓強(qiáng)相等。
17. A 因容積一定,若A為氣體,則總質(zhì)量不變,氣體的密度不變,故A不是氣體。又氣體的密度增大,表明氣體的質(zhì)量增大,該平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。據(jù)升高溫度可知正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
18.D 再通入4 mol H2O(g)后使H2O(g)濃度增大,平衡向正確反應(yīng)方向移動(dòng),所以CO2的物質(zhì)的量增大,即n(CO2)>0.6 mol。應(yīng)用極端假設(shè)法,假設(shè)通入4 mol H2O(g)后,1 mol CO全部消耗掉,則轉(zhuǎn)化為CO2 1 mol,而實(shí)際上可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量大于0,CO不可能全部消耗掉,故n(CO2)<1 mol,即0.6 mol<n(co2)<1 p="" mol。<="">
19.D
20.C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度逐漸減小,反應(yīng)速率越來越慢,即v(A)1>v(A)2,v(A)1/v(A)2>1。
故t1:t2=△c1/ v(A)1: △c2/ v(A)2=10v(A)2/9 v(A)1<10/9,即t2>9 t1/10=18。
21.⑴ m + n > P ⑵逆 ⑶ 氣
22. (1) a=b+0.4 (2)0.4≤a≤1.3
解析:
(1)設(shè)轉(zhuǎn)化過程中,A2(g)轉(zhuǎn)化濃度為x mol·L-1,則B2(g)轉(zhuǎn)化濃度也為x mol·L-1。根據(jù)平衡濃度有:a-x=0.5,b-x=0.1,可知a=b+0.4。
(2)考慮兩種極端情況:①A2、B2為起始物;②A2、C為起始物。
A2(g) + B2(g) 2C(g)
物質(zhì)的平衡濃度/mol 0.5 0.1 1.6
① A2、B2為起始物/mol 0.5+0.8 0.1+0.8 0
② A2、C為起始物/mol 0.5-0.1 0 1.6+0.2
故A2的取值范圍為:0.4≤a≤1.3。
23.(1)n>1 壓強(qiáng)增加到2倍,C的濃度只增加到1.8倍,說明增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),故n>1。(2)固態(tài)或液態(tài)
解析:(1)根據(jù)PV=nRT,溫度、物質(zhì)的量一定時(shí),P1:P2=V2:V1。 若P1:P2=1×105 Pa : 2×105 Pa=1:2,則對(duì)應(yīng)V2:V1=1:2,即體積變小一半,C的濃度應(yīng)增大1倍,由1 mol·L-1變?yōu)?mol·L-1。但是由于平衡移動(dòng)變成1.8 mol·L-1,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減少的反應(yīng),故n>1。
(2)將壓強(qiáng)由1×105 Pa變?yōu)?×105 Pa時(shí),仍符合以上規(guī)律。將壓強(qiáng)由4×105 Pa變?yōu)?×105 Pa時(shí),P1:P2=4:5,C的濃度應(yīng)為3.2×5/4=4 mol·L-1。但平衡時(shí),C的濃度增加到6 mol·L-1,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。若D為氣體,則不可能。只有在A、B、C為氣體,D不為氣體時(shí),才符合題意。
24.(1)25a% (2)2a 不變 (3)6
解析:(1)根據(jù)反應(yīng)方程式,由生成了a mol C,可知A反應(yīng)了a/3 mol,B反應(yīng)了 2a/3 mol,平衡時(shí)A為(1-a/3)mol,B為(3-2a/3)mol,C為a mol,可計(jì)算出C的體積分?jǐn)?shù)為25a%。(2)本題達(dá)平衡時(shí)與(1)小題達(dá)平衡時(shí),互為等效平衡。則相同組分的體積分?jǐn)?shù)相同,C的物質(zhì)的量為2a mol。(3)據(jù)恒溫恒容下反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的同一可逆反應(yīng)的等效平衡規(guī)律,即通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比換算(極限假設(shè)轉(zhuǎn)換)成反應(yīng)式同一側(cè)的反應(yīng)物或生成物,其物質(zhì)的量之比相同,二平衡等效,可設(shè)加入C x mol,x molC完全換算成A、B后共有(2+x/3)mol A,(8+2x/3)mol B,由(2+x/3):(8+2x/3)=1:3,解得x=6。
25.(1)0.013 (2)1.0 使用催化劑 (3)> > (4)吸熱 比較實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1,可看出升高溫度,A的平衡濃度減小,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
解析:分析表中數(shù)據(jù)可知:實(shí)驗(yàn)1、2、3、4分別在40 min、20 min、40 min、30 min時(shí)達(dá)到平衡,達(dá)平衡時(shí)A的濃度分別為:0.50 mol·L-1、0.50 mol·L-1、0.60 mol·L-1、0.20 mol·L-1。
(1)實(shí)驗(yàn)1中,反應(yīng)在10~20 min內(nèi)以A的速率表示的反應(yīng)速率為(0.80 mol·L-1-0.67 mol·L-1)/10 min=0.013 mol·L-1·min-1。
(2)對(duì)比實(shí)驗(yàn)2與實(shí)驗(yàn)1,可看出它們溫度相同,達(dá)平衡時(shí)濃度相同,只是達(dá)平衡所用的時(shí)間實(shí)驗(yàn)2短,說明實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)速率較快,在溫度和平衡濃度相同的條件下,只有使用催化劑才能加快反應(yīng)速率,故c2= c1=1.0 mol·L-1。
(3)比較實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)1,可看出它們溫度相同,實(shí)驗(yàn)3達(dá)平衡所用的時(shí)間比實(shí)驗(yàn)1短,且平衡濃度大,故有v3>v1,c3>c1=1.0 mol·L-1。
(4)比較實(shí)驗(yàn)4與實(shí)驗(yàn)1,可看出升高溫度,A的平衡濃度減小,說明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。
26.(1)33.8 (2)0.184 mol (2)5
解析:(1)根據(jù)題意,非標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的溫度T非=573 K,體積V非=64 L,轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V標(biāo),由PV=nRT得:V標(biāo)=(T標(biāo)/T非)×V非=(273/573)×64 L = 30.5 L。則混合氣體的物質(zhì)的量n=(30.5/22.4)mol=1.36 mol, 平均摩爾質(zhì)量M= m/n=46 g/1.36 mol
=33.8 g/mol,即混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為33.8。
(2)設(shè)平衡時(shí),已轉(zhuǎn)化的A的物質(zhì)的量為a mol,依題意:
2A(g) xB(g)+ C(g)
起始/mol 1 0 0
變化/mol a xa/2 a/2
平衡/mol 1-a xa/2 a/2
[(1-a)/1.36]×100%=60%
a=0.184
即平衡后已轉(zhuǎn)化的A的物質(zhì)的量為0.184 mol。
(3)由(1-a)+xa/2+a/2=1.36,a=0.184,可計(jì)算得x=5。