如圖,有甲、乙兩容器,甲體積可變壓強不變,乙保持體積不變。向兩容器中分別充入1 mol A、3 mol B,此時兩容器體積均為
500 mL,溫度為T ℃,保持溫度不變發(fā)生反應:A(g)+3B(g)2C(g)+D(s)
ΔH<0
(1)下列選項中,能表明甲和乙容器中反應一定達到平衡狀態(tài)的是_______。
A.混合氣體的總質量不隨時間改變
B.2v正(C)=3v逆(B)
C.A、B轉化率相等
D.物質D的質量不隨時間改變
(2)2 min后甲容器中反應達到平衡,測得C的濃度為2 mol·L-1,此時容器的體積為________mL,B的轉化率α甲(B)為________。
(3)乙容器中反應達到平衡所需要的時間____2 min(填“>”“<”或“=”,下同),B的轉化率α乙(B)____α甲(B)。
(4)其他條件不變,甲中如果從逆反應方向開始反應建立平衡,要求平衡時C的物質的量與(2)中平衡時C的物質的量相等,則需要加入C的物質的量n(C)為_________mol,加入D的物質的量n(D)應該滿足的條件為_______________。
【解析】(1)反應中有固體D生成,混合氣體的總質量或固體的總質量不變時,達到平衡狀態(tài),A、D正確;v正(C)∶v正(B)=2∶3,3v正(C)=2v正(B)可知,
3v正(C)=2v正(B)=2v逆(B)時,反應才平衡,B項錯;A與B的投料比等于化學計量數之比時,A、B的轉化率始終相等,C項錯。
(2)設轉化的物質的量為n
A(g)+3B(g) 2C(g)+D(s)
初始 1 3 0
轉化 n 3n 2n
2 min 1-n 3-3n 2n
反應后總物質的量為1-n+3-3n+2n=4-2n
設反應后的體積為V,則=2,n=V。
又因為反應條件為等溫等壓,氣體體積之比等于物質的量之比。
則:=
求得V=0.4 L,α甲(B)=
×100%=40%。
(3)甲在恒壓下反應,體積不斷縮小,乙和甲相比,乙相當于減小壓強,平衡向左移動,反應速率慢,B的轉化率小。
(4)欲從逆反應開始建立平衡與從正反應開始建立的平衡互為等效平衡,只要把C、D的量轉化為1 mol A和3 mol B即可,不難算出需C 2 mol,D 1 mol,而D為固體只要其消耗足以建立平衡狀態(tài)就行。(2)的平衡狀態(tài)為
A(g)+3B(g)2C(g)+D(s)
初始 1 3 0 0
轉化 0.4 1.2 0.8 0.4
2 min 0.6 1.8 0.8 0.4
所以消耗D為1 mol-0.4 mol=0.6 mol,n(D)只要大于0.6 mol即可。
答案:(1)A、D (2)400 40% (3)> < (4)2
n(D)>0.6 mol
【方法技巧】
(1)“并盒法”理解等效平衡:
如圖:恒溫恒壓下,將反應達到平衡的兩個小盒并合為一個大盒,則大盒的體積是小盒的兩倍,各組分的物質的量是小盒的2倍,但各組分的百分含量、濃度相等,是等效平衡。
(2)“并盒壓縮法”理解“恒溫恒容,氣體分子數不變反應”的等效平衡:
因為是氣體分子數不改變的反應,加壓后平衡不移動,故C中各組分的物質的量是A的2倍,但各組分的百分含量不變,是等效平衡。
科目:高中化學 來源: 題型:
硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、A12O3、CaO、MgO等雜質)。用該燒渣制取藥用輔料——紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有 。
(2)“酸浸”時間一般不超過20 min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是 (用離子方程式表示)。
(3)根據下表數據:
氫氧化物 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
開始沉淀的pH | 3.10 | 8.54 | 2.01 | 7.11 |
完全沉淀的pH | 4.77 | 11.04 | 3.68 | 9.61 |
在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于 ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是 ;當pH = 5時,溶液中c(Al3+)= mol·L– 1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3] = 2.0×10– 33)。
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是 。
(5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于 (用含a、b的表達式表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
已知:25℃時某些弱酸的電離平衡常數如表所示。下面圖像表示常溫下,稀釋CH3COOH、HClO兩種酸的稀溶液時,溶液pH隨加水量的變化。下列說法中正確的是( )
CH3COOH | HClO | H2CO3 |
Ka=1.8×10-5 | Ka=3.0×10-8 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 |
A.相同濃度CH3COONa和NaClO的混合液中,各離子濃度的大小關系是c(Na+)>c(ClO-)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的離子方程式為2ClO-+CO2+H2O====
2HClO+CO32-
C.圖像中a、c兩點處的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)
D.圖像中a點酸的總濃度大于b點酸的總濃度
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科目:高中化學 來源: 題型:
現在一容器中加入一定量的A和B,發(fā)生化學反應:A+2B3C。如果在反應中用v(A)、v(B)、v(C)表示正反應速率,用v′(A),v′(B)、v′(C)表示逆反應速率,下列描述中正確的是( )
A.在容器中,任何時候v(A)=v(B)=v(C)
B.在任何時候容器中都必然存在著:v(A)∶v(B)∶v(C)=v′(A)∶v′(B)∶
v′(C)=1∶2∶3
C.當v(A)=v(B)=v′(A)=v′(B)時,表示反應已達到平衡狀態(tài)
D.當v′(A)=v′(B)時,表示反應已達平衡
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科目:高中化學 來源: 題型:
)溫度為T℃,壓強為1.01×106Pa條件下,某密閉容器中下列反應達到化學平衡A(g)+B(g) 3C(?),測得此時c(A)=0.022 mol·L-1;壓縮容器使壓強增大到2.02×106Pa,第二次達到平衡時,測得c(A)=0.05 mol·L-1;若繼續(xù)壓縮容器,使壓強增大到4.04×106Pa,第三次達到平衡時,測得c(A)=0.075 mol·L-1;則下列關于C物質狀態(tài)的推測正確的是( )
①C為非氣態(tài);②C為氣態(tài);③第二次達到平衡時C為氣態(tài);④第三次達到平衡時C為非氣態(tài)
A.② B.③④ C.②④ D.①④
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科目:高中化學 來源: 題型:
常溫下,向等物質的量濃度的兩種一元酸的鹽溶液中,分別通入少量的CO2,發(fā)生如下反應:NaA+CO2+H2O====HA+NaHCO3;2NaB+CO2+H2O====
2HB+Na2CO3,則等物質的量濃度的HA和HB在水中電離出H+的能力大小關系是
( )
A.HA較強 B.HB較強 C.兩者一樣 D.無法比較
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科目:高中化學 來源: 題型:
現有常溫條件下甲、乙、丙三種溶液,甲為
0.1 mol·L-1的NaOH溶液,乙為0.1 mol·L-1的HCl溶液,丙為0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,試回答下列問題:
(1)甲溶液的pH= ;
(2)丙溶液中存在的電離平衡為
(用電離方程式表示);
(3)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關系為 ;
(4)某同學用甲溶液分別滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如圖所示兩條滴定曲線,請完成有關問題:
①甲溶液滴定丙溶液的曲線是 (填“圖1”或“圖2”);
②a= mL。
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科目:高中化學 來源: 題型:
納米材料的表面微粒的比例極大,這是它有許多特殊性質的原因。假設某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰好與氯化鈉晶胞的大小和形狀相同(如圖所示),則這種納米顆粒的表面微粒數與總微粒數的比值為( )
A.7∶8 B.13∶14
C.25∶26 D.26∶27
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科目:高中化學 來源: 題型:
普伐他汀是一種調節(jié)血脂的藥物,其結構簡式如圖所示(未表示出其空間構型)。下列關于普伐他汀的描述正確的是
A.分子中含有3種官能團
B.可發(fā)生加成反應、氧化反應
C.在水溶液中羧基和羥基均能電離出H+
D.1 mol該物質最多可與l molNaOH反應
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