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(14分)某温度时,将0.200mol的A气体充入2L抽空的密闭容器中,隔一定的时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(S)浓度 0 20 40 60 80 100
c(A)mol?L-1 0.100 0.070 0.050 c3 a b
c(B)mol?L-1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120
试填空:
(1)该反应的化学方程式为______,表中c2______c3、a______b(填>、<、=),若在相同情况下最初向该容器充入的是B气体,要达到上述同样的平衡状态,B的起始浓度是______mol?L-1
(2)在体积为l L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

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(I)从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=______;
该反应的平衡常数k=______.
(II)乙醇是重要的化工产品和液体燃料,同样可以利用CO2反应制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g) 
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 CH3CH2OH(g)+3H2O(g)   25℃时,K=2.95×1011
在一定压强下,测得反应的实验数据如下表.分析表中数据回答下列问题:

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500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
①温度升高,K值______(填“增大”、“减小”、或“不变”).
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值______(填“增大”、“减小”、或“不变”).
(1)由表中数据可知A为反应物,B为生成物,20s时A的浓度变化量为△c(A)=0.100mol/L-0.070mol/L=0.030mol/L;B的浓度为0.06mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以方程式为A(g)=2B(g);
由表中数据可知40s时A的浓度变化量为△c(A)=0.100mol/L-0.050mol/L=0.050mol/L,所以此时B的浓度为C2=2×0.05mol/L=0.1mol/L,60s时B的浓度为0.12mol/L,所以此时△c(A)=
1
2
×0.12mol/L=0.06mol/L,所以C3=0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L,所以C2>C3
由表中数据可知从60S起,B的浓度不再变化,说明60s起反应达平衡,平衡后各组分的浓度不再发生变化,所以a=b;
恒温恒容下,把B按化学计量数转化到A,应满足与原平衡A的浓度相等,所以B的起始浓度为2×0.1mol/L=0.2mol/L.
故答案为:A(g)=2B(g);C2>C3;a=b;0.2;
(2)(I)由图可知10min时,反应达平衡状态,此时甲醇浓度为0.75mol/L,
所以甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=
0.75mol/L
10min
=0.075 mol?L-1?min-1
                  CO2(g)+3H2(g)
一定条件
 CH3OH(g)+H2O(g)
开始(mol/L):1        3                 0        0
变化(mol/L):0.75     2.25              0.75     0.75
平衡(mol/L):0.25     0.75              0.75     0.75
所以k=
c(CH3OH)?c(H2O)
c(CO2)?[c(H2)]3
=
0.75×0.75
0.25×(0.75)3
=
16
3

故答案为:0.075 mol?L-1?min-1
16
3

(II)①由表可知当为n(H2)/n(CO2)为定值时,温度越高二氧化碳的转化率越低,平衡向逆反应进行,K值减小,故答案为:减小;
②平衡常数k只受温度影响,温度不变平衡常数k值不变,故答案为:不变.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?浙江)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定.
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g).
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度(×10-3mol/L) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是
BC
BC

A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:
1.6×10-8mol/L3
1.6×10-8mol/L3

③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡.若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量
增加
增加
(填“增加”、“减小”或“不变”).
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H
0,熵变△S
0(填>、<或=).
(2)已知:NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3?H2O.该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示.
⑤计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率
0.05mol/(L?min)
0.05mol/(L?min)

⑥根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:
25℃反应物起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大.
25℃反应物起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?深圳二模)苯乙烷( -C2H5)可生产塑料单体苯乙烯(-CH=CH2),其原理反应是:
-C2H5(g) -CH=CH2(g)+H2(g);△H=+125kJ?mol-1.某温度下,将0.40mol      -C2H5(g)充入2L真空密闭容器中发生反应,测定该容器内的物质,得到数据如下表:
时间/min 0 10 20 30 40
n(-C2H5)/mol 0.40 0.30 0.26 n2 n3
n(-CH=CH2)/mol 0.00 0.10 n1 0.16 0.16
(1)n1=
0.14
0.14
mol,计算该反应的平衡常数,K=
0.053mol?L-1
0.053mol?L-1

(2)工业上常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应).-C2H5(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系如图1所示.当其它条件不变时,水蒸气的用量越大,平衡转化率将
越大
越大
(填“越大”、“越小”或“不变”),原因是
体系总压强一定时,水蒸气的分压越大,平衡体系的分压越小,平衡向气体体积增大的方向移动;
体系总压强一定时,水蒸气的分压越大,平衡体系的分压越小,平衡向气体体积增大的方向移动;

(3)副产物H2用做氢氧燃料电池.写出酸性条件下,该电池正极的电极反应式
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入-CH=CH2(g)和H2(g),假设在40min时达到上述同样的平衡状态,请在图2中画出并标明该条件下 -C2H5(g)和-CH=CH2(g)的浓度c随时间t变化的曲线

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科目:高中化学 来源: 题型:

(14分)某温度时,将0.200mol的A气体充入2L抽空的密闭容器中,隔一定的时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间(S)浓度 0 20 40 60 80 100
c(A)mol?L-1 0.100 0.070 0.050 c3 a b
c(B)mol?L-1 0.000 0.060 c2 0.120 0.120 0.120
试填空:
(1)该反应的化学方程式为
A(g)=2B(g)
A(g)=2B(g)
,表中c2
c3、a
=
=
b(填>、<、=),若在相同情况下最初向该容器充入的是B气体,要达到上述同样的平衡状态,B的起始浓度是
0.2
0.2
mol?L-1
(2)在体积为l L的密闭容器中,充入lmol CO2和3mol H2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示.

(I)从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=
0.075mol?L-1?min-1
0.075mol?L-1?min-1

该反应的平衡常数k=
16
3
16
3

(II)乙醇是重要的化工产品和液体燃料,同样可以利用CO2反应制取乙醇:
2CO2(g)+6H2(g)  CH3CH2OH(g)+3H2O(g)   25℃时,K=2.95×1011
在一定压强下,测得反应的实验数据如下表.分析表中数据回答下列问题:
500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
①温度升高,K值
减小
减小
(填“增大”、“减小”、或“不变”).
②提高氢碳比[n(H2)/n(CO2)],K值
不变
不变
(填“增大”、“减小”、或“不变”).

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科目:高中化学 来源:深圳二模 题型:问答题

苯乙烷( 
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-C2H5)可生产塑料单体苯乙烯(
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-CH=CH2),其原理反应是:

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-C2H5(g) 
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-CH=CH2(g)+H2(g);△H=+125kJ?mol-1.某温度下,将0.40mol      
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-C2H5(g)充入2L真空密闭容器中发生反应,测定该容器内的物质,得到数据如下表:
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时间/min 0 10 20 30 40
n(
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-C2H5)/mol
0.40 0.30 0.26 n2 n3
n(
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-CH=CH2)/mol
0.00 0.10 n1 0.16 0.16
(1)n1=______mol,计算该反应的平衡常数,K=______.
(2)工业上常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应).
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-C2H5(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系如图1所示.当其它条件不变时,水蒸气的用量越大,平衡转化率将______(填“越大”、“越小”或“不变”),原因是______.
(3)副产物H2用做氢氧燃料电池.写出酸性条件下,该电池正极的电极反应式______.
(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入
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-CH=CH2(g)和H2(g),假设在40min时达到上述同样的平衡状态,请在图2中画出并标明该条件下 
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-C2H5(g)和
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-CH=CH2(g)的浓度c随时间t变化的曲线______.

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