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在一定条件下,在容积为2L的密闭容器中,将2mol气体M和3mol气体N混合,发生如下反应:2M(g)+ 3N(g) x Q(g)+3R(g),经2min达平衡,生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol/L。求:
(1)用气体M来表示该反应的化学反应速率是多少?
(2)反应前后的压强比是多少?
(3)N的转化率是多少?
(4)平衡时气体Q所占的体积分数为多少?

(1)0.4mol/(L·min)
(2)反应前后的压强比是5/4.2
(3)80%
(4)19%

解析试题分析:根据题中信息、物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比和化学方程式列出“三行式”,
2M(g)+ 3N(g)      x Q(g)+3R(g)
开始的物质的量 2mol    3mol            0        0
反应的物质的量 1.6mol  2.4mol    0.4mol/L×2L  2.4mol
2min后物质的量 0.4mol  0.6mol          0.8mol    2.4mol
根据物质的量之比等于化学计量数之比,x=1。
(1)v(M)= △c(M)÷t=△n(M)÷V÷t=1.6mol÷2L÷2min=0.4mol/(L·min)。
(2)根据压强之比等于物质的量之比,故反应前后的压强比是(2mol+3mol)/( 0.4mol+0.6mol+0.8mol+2.4mol)=5/4.2。
(3) N的转化率是2.4mol÷3mol×100%=80%。
(4) 平衡时气体Q所占的体积分数为0.8mol÷( 0.4mol+0.6mol+0.8mol+2.4mol)×100%=19%。
考点:考查化学平衡的有关计算

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大损害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法。该法的工艺流程为CrO42-Cr2O72-Cr3Cr(OH)3
其中第①步存在平衡:2CrO42- (黄色)+2HCr2O72- (橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,该溶液显________色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是__________。
a.Cr2O72-和CrO42-的浓度相同 
b.2v(Cr2O72-)=v(CrO42-
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1 mol Cr2O72-离子,需要________mol的FeSO4·7H2O。
(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3(aq)+3OH(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3)·c3(OH)=10-32,要使c(Cr3)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至_______。
方法2:电解法。该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为__________________。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)_________________________________。溶液中同时生成的沉淀还有__________。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(16分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示:
 
①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为:             
②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:                       
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=                。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为                            

(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)H2SO3(l)H+(aq)+HSO3(aq)   I
HSO3(aq)H+(aq)+SO32—(aq)                II
Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH(aq)              III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)CaSO3(s)                IV
④步骤II的平衡常数K的表达式为                  
⑤该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO32-的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

(8分)向200mL 6mol·L-1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3,产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题:
(1)设OE段的反应速率为v1,EF段的反应速率为v2
FG段的反应速率为v3,则 影响v1、v2、v3反应速率的因素是                                      ;
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向该溶液中加入下列物质,你认为可行的是            (填字母)  

A.蒸馏水B.氯化钾固体C.氯化钠溶液D.浓盐酸
(3)加入CaCO3的质量为           。
(4)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计,则EF段用盐酸表示的化学反应速率V(HCl)=______。

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科目:高中化学 来源: 题型:问答题

碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。
(1)根据下列反应的能量变化示意图,2C(s)+O2(g) =2CO(g) △H=       


(2)在体积为2L的密闭容器中,充人1 mol CO2和3mol H2,一定
条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  △H
测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化的曲线如右图所示:
①从反应开始到平衡,H2O的平均反应速率v(H2O)=              。
②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是         (填编号)。
A.升高温度             B.将CH3OH(g)及时液化移出
C.选择高效催化剂    D.再充入l mol CO2和4 mol H2
(3) CO2溶于水生成碳酸。已知下列数据:

弱电解质
H2CO3
NH3.H2O
电离平衡常数( 25℃)
Ka1=" " 4.30 × 10一7
Ka2=" " 5.61× 10一11
Kb = 1.77× 10一5
现有常温下1 mol·L-1的( NH4)2CO3溶液,已知:NH4+水解的平衡常数Kh=Kw/Kb,
CO32-第一步水解的平衡常数Kh=Kw/Ka2
①判断该溶液呈      (填“酸”、“中”、 “碱”)性,写出该溶液中CO32-
发生第一步水解的离子方程式               。
②下列粒子之间的关系式,其中正确的是                              。
A.c(NH4+)>c(HCO3-)> c(CO32-)>(NH4+)
B.c(NH4+)+c(H+)= c(HCO3-)+c(OH-)+ c(CO32-)
C. c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)=1mol/L
D. c(NH4+)+ c(NH3.H2O)="2" c(CO32-)+ 2c(HCO3-) +2c(H2CO3)
(4)据报道,科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中,利用特
殊电极材料以CO和O2为原料做成电池。原理如图所示:通入CO的管口是    (填“c”或“d”),写出该电极的电极反应式:          。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(11分)在一定温度下,10L密闭容器中加入5.0molSO2、4.5molO2,经10min后反应达平衡时O2的浓度为0.30mol/L。请计算(写出计算过程):
(1)10min内SO2的转化率; (2)容器内反应前与平衡时的压强之比(最简整数比) ;
(3)平衡常数K。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(1)在反应A(g)+3B(g)=2C(g)中,若以物质A表示的该反应的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,则以物质B表示此反应的化学反应速率为________mol·L-1·min-1
(2)在2 L的密闭容器中,充入2 mol N2和3 mol H2,在一定条件下发生反应,3 s后测得N2为1.9 mol,则以H2的浓度变化表示的反应速率为________________。
(3)将10 mol A和5 mol B放入容积为10 L的密闭容器中,某温度下发生反应:3A(g)+B(g)??2C(g),在最初2 s内,消耗A的平均速率为0.06 mol·L-1·s-1,则在2 s时,容器中有________mol A,此时C的物质的量浓度为______。

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

工业上以氨气为原料(铂铑合金网为催化剂)催化氧化法制硝酸的过程如下:

O2

 

(1)己知反应一经发生,铂铑合金网就会处于红热状态。写出氨催化氧化的化学方程式:______________________________________________;当温度升高时,该反应的平衡常数K值___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)硝酸厂尾气常用的处理方法是催化还原法:催化剂存在时用H2将NO2还原为N2。已知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)   △H= a  kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)   △H= b  kJ·mol-1
H2O(1)=H2O(g)         △H= c   kJ·mol-1
则反应2NO2(g)+4H2(g)=N2(g)+4H2O(1)的△H=_________。(用a、b、c表示)
(3)①合成氨反应的化学方程式为N2+3H22NH3,该反应在固定容积的密闭容器中进行。下列各项标志着该反应达到化学平衡状态的是____________(填序号)
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2
B.3v(N2)=v(H2)
C.容器内压强保持不变
D.混合气体的相对分子质量保持不变
E.1mol N≡N键断裂,同时1mol H—H键断裂
②若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合通入一个容积为2L的密闭容器中,5min反应达平衡,n(N2)=1mol,n(H2)=1mol,n(NH3)=2mol,则反应速率v(N2)=________________,H2的平衡转化率=_________________;若保持容器的温度不变,在10min时将容器的容积压缩为lL,请在答题卡坐标图中,画出从反应开始至15min时c(NH3)随时间变化曲线示意图。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(14分 每空2分)化工原料红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)主要是以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产,其主要工艺流程如下:

步骤①中主要反应的化学方程式如下:
4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1) ①中反应是在回转窑中进行的,反应时需不断搅拌,其作用是          
(2) 杂质Al2O3在①中转化的化学反应方程式为                
(3) 用化学平衡移动原理说明③中煮沸的作用是                      (用离子方程式结合文字说明),若调节pH过低产生的影响是        
(4) ⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-写出该反应的离子方程式:           

(5) 工业上还可用电解法制备重铬酸钠,其装置示意图如上。
阴极的电极反应式为                                 ;
阳极的电极反应式为                                 

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