某溫度時,在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z,它們的物質(zhì)的量隨時間的變化如表所示.
t/minX/molY/molZ/mol
01.001.000.00
10.900.800.20
30.750.500.50
50.650.300.70
90.550.100.90
100.550.100.90
140.550.100.90
(1)根據(jù)下表中數(shù)據(jù),畫出X、Y、Z的物質(zhì)的量(n)隨時間(t)變化的曲線:
(2)體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是
 
;
(3)列式計算該反應(yīng)在0min~3min時間內(nèi)v(Z)═
 
;(保留至小數(shù)點(diǎn)后三位)
(4)該反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率等于
 
考點(diǎn):化學(xué)平衡的計算
專題:化學(xué)平衡專題
分析:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,1min時△n(X)=1mol-0.9mol=0.1mol,△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol,△n(Z)=0.2mol,9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,且反應(yīng)物不為0,
(2)根據(jù)物質(zhì)的量的變化得出反應(yīng)物和生成物,再根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,得到化學(xué)方程式;
(3)依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率=
△c
△t
,結(jié)合圖表數(shù)據(jù)計算;
(4)根據(jù)轉(zhuǎn)化率等于變化量和初始量的比值來計算回答.
解答: 解:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,1min時△n(X)=1mol-0.9mol=0.1mol,△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol,△n(Z)=0.2mol,所以X、Y、Z在相同時間內(nèi)的變化量之比為1:2:2,9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,平衡時X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為:0.55mol、0.1mol、0.9mol.
橫坐標(biāo)為時間,從坐標(biāo)為X、Z的物質(zhì)的量(n),根據(jù)表中數(shù)據(jù)可畫出曲線為:,故答案為:;
(2)由表中數(shù)據(jù)看出反應(yīng)從開始到平衡,X的物質(zhì)的量減小,應(yīng)為反應(yīng)物,0~1min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.90mol=0.10mol,Y的物質(zhì)的量減小,應(yīng)為反應(yīng)物,0~1min物質(zhì)的量變化值為1.00mol-0.80mol=0.20mol,Z的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為是生成物,物質(zhì)的量的變化值為0.20mol,9min后各物質(zhì)的物質(zhì)的量不再變化,且反應(yīng)物不為0,故為可逆反應(yīng),根據(jù)物質(zhì)的量的變化與化學(xué)計量數(shù)呈正比,則n(X):n(Y):n(Z)=0.10mol:0.20mol:0.20mol=1:2:2,反應(yīng)方程式為X+2Y?2Z,
故答案為:X+2Y?2Z;
(3)0-3min內(nèi)Z的反應(yīng)速率為
△c
△t
=
0.5mol
2L
3min
=0.083mol/(L?min),故答案為:0.083mol/(L?min);
(4)該反應(yīng)達(dá)到平衡時反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率等于
1.0-0.55
1.0
×100%=45%,故答案為:45%.
點(diǎn)評:本題考查化學(xué)平衡移動、外界條件對平衡的影響、化學(xué)平衡圖象,反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率的計算應(yīng)用等,注意知識的遷移和應(yīng)用是關(guān)鍵,難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)基礎(chǔ)知識是學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵,請按下列要求填空.
(1)用化學(xué)用語填空:
①1個氧原子
 
;                    ②3個水分子
 
;
③4個鎂離子
 
;                      ④氧化鐵中鐵元素顯+3價
 

(2)用所給元素C、O、H、Ca、Al組成物質(zhì)填空(填化學(xué)式):
①用于人工降雨的干冰
 
;       ②用于中和胃酸過多的堿
 
;
③食品包裝袋中的干燥劑
 
;   ④能使紫色石蕊變紅的酸
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

用CH4催化還原NOx,可以消除氮氧化物的污染.例如:①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ?mol-1②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1 160kJ?mol-1
下列說法不正確的是( 。
A、若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48LCH4還原NO2生成N2和水蒸氣,放出的熱量為173.4 kJ
B、由反應(yīng)①可推知:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)△H<-574 kJ?mol-1
C、反應(yīng)①②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不同
D、反應(yīng)①②均為放熱反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍,科研人員通過向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法,連續(xù)產(chǎn)出了熱值高達(dá)122500~16000kJ?m-3的煤炭氣,其主要成分是CO和H2.CO和H2可作為能源和化工原料,應(yīng)用十分廣泛.
(1)已知:
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1  、
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-483.6kJ?mol-1   ②
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H3=+131.3kJ?mol-1   ③
則反應(yīng)CO(g)+H2(g)+O2(g)=H2O(g)+CO2(g),△H=
 
kJ?mol-1.標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煤炭氣(CO、H2)33.6L與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O,反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移
 
mol e-
(2)密閉容器中充有10mol CO與20mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);CO的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.
①若A、B兩點(diǎn)表示在某時刻達(dá)到的平衡狀態(tài),此時在A點(diǎn)時容器的體積為VAL,則該溫度下的平衡常數(shù)K=
 
;A、B兩點(diǎn)時容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(A):n(B)=
 

②若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時間tA
 
tC(填“大于”、“小于”或“等于”).
③在不改變反應(yīng)物用量的情況下,為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
 

A 降溫     B 加壓     C 使用催化劑    D 將甲醇從混合體系中分離出來.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣,其生產(chǎn)流程如圖一:

(1)此流程的第II步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:
溫度/℃400500830
平衡常數(shù)K1091
從上表可以推斷:此反應(yīng)是
 
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).在830℃下,若開始時向恒容密閉容器中充入1molCO和2molH2O,則達(dá)到平衡后CO的轉(zhuǎn)化率為
 

(2)在一個絕熱等容容器中,不能判斷此流程的第II步反應(yīng)達(dá)到平衡的是
 

①體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變④各組分的物質(zhì)的量濃度不再改變
⑤體系的溫度不再發(fā)生變化⑥v(CO2=v(H2O)
(3)圖二表示此流程的第II步反應(yīng),在t1時刻達(dá)到平衡、在t2時刻因改變某個條件濃度發(fā)生變化的情況:圖中t2時刻發(fā)生改變的條件是
 
;
 
(寫出兩種).
(4)若t4時刻通過改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍,在圖中t4和t5區(qū)間內(nèi)畫出CO、CO2濃度變化曲線,并標(biāo)明物質(zhì)(假設(shè)各物質(zhì)狀態(tài)均保持不變).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列實驗操作能達(dá)到預(yù)期目的是( 。
A、向某無色溶液中加入BaCl2溶液產(chǎn)生不溶于稀HNO3的白色沉淀,說明原溶液中一定有SO42-
B、向某無色溶液中加入鹽酸,有無色無味的氣體產(chǎn)生,則說明原溶液中一定有CO32-
C、向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變紅,再滴加氯水,變紅,說明原溶液一定有Fe2+
D、將某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)時,火焰呈黃色,則溶液中一定無K+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重,國家擬于“十二五”期間,將二氧化硫(SO2)排放量減少8%,氮氧化物(NOx)排放量減少10%.目前,消除大氣污染有多種方法.
Ⅰ.處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-867kJ?mol-1
則△H2=
 

Ⅱ.化石燃料的燃燒、含硫金屬礦石的冶煉和硫酸的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的SO2是大氣中SO2的主要來源.
(1)將煤轉(zhuǎn)化為水煤氣是將煤轉(zhuǎn)化為潔凈燃料的方法之一,反應(yīng)為C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
 

(2)碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時又能制得氫氣,具體流程如下:

①用離子方程式表示反應(yīng)器中發(fā)生的反應(yīng)
 

②用化學(xué)平衡移動的原理分析,在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是
 

Ⅲ.開發(fā)新能源是解決大氣污染的有效途徑之一.直接甲醇燃料電池(簡稱DMFC)由于結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,可作為常規(guī)能源的替代品而越來越受到關(guān)注.DMFC工作原理如圖所示:

通入a氣體的電極是原電池的
 
極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在一定溫度和壓強(qiáng)下,有1mol某氣體A,發(fā)生如下反應(yīng)2A(g)?xB(g)+C(g),當(dāng)達(dá)到平衡時,A在混合氣中的體積分?jǐn)?shù)為58.84%,混合氣的總質(zhì)量為46g,平均相對分子質(zhì)量為39.8,求:
(1)A的分解率;
(2)x的值.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是一個放熱反應(yīng),有甲乙兩個完全相同的容器,向甲容器中加入1molN2和3molH2在一定條件下,達(dá)到平衡時放出的熱量為Q1,相同條件下,向乙容器中加入2molNH3,達(dá)到平衡時,吸收的熱量為Q2,已知Q2=4Q1,則甲容器中H2的轉(zhuǎn)化率為
 

(2)除電解法,工業(yè)煉鎂還可采用硅熱法(Pidgeon法).即以煅白(CaO?MgO)為原料與硅鐵(含硅75%的硅鐵合金)混合置于密閉還原爐,1200℃下發(fā)生反應(yīng):2(CaO?MgO)(s)+Si(s)?Ca2SiO4 (l)+2Mg(g)
①已知還原性:Mg>Si,上述反應(yīng)仍能發(fā)生的原因是
 

②由圖,推測上述反應(yīng)正向為
 
(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng);平衡后若其他條件不變,將還原爐體積縮小一半,則達(dá)到新平衡時Mg(g)的濃度將
 
(填“升高”、“降低”或“不變”).
③若還原爐容積為400m3,原料中煅白質(zhì)量為9.6t,5小時后,測得煅白的轉(zhuǎn)化率為50%,計算這段時間內(nèi)Mg的生成速率
 

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同步練習(xí)冊答案