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3.在相同温度和体积均为1L的四个密闭容器中,保持温度和容积不变,以四种不同的投料进行反应.平衡时有关数据如下
(已知相同条件下:2SO2+O2?2SO3△H=-196.6kJ/mol).
容器
起始投入量2molSO2+
1mol O2
1molSO2+0.5molO22molSO32molSO2+2molO2
放出或吸收的热量(kJ)abcd
平衡时c(SO3)(mol/L)efgh
下列关系正确的是(  )
A.a>2b;e<2fB.a=c;e=gC.a>d;e>hD.c+98.3e=196.6

分析 A.甲等效为在乙平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,甲中反应物转化率大于乙;
B.甲与丙为完全等效平衡,平衡时相同组分的物质的量相等、浓度相等,但反应物转化率不一定50%;
C.丁等效为在甲平衡的基础上再加入1mol氧气,平衡正向移动,则丁中三氧化硫的物质的量大于丙中;
B.甲与丙为完全等效平衡,平衡时三氧化硫的物质的量相等,则a+c=196.6.

解答 解:A.甲等效为在乙平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,甲中反应物转化率大于乙,则a>2b,e>2f,故A错误;
B.甲与丙为完全等效平衡,平衡时相同组分的物质的量相等、浓度相等,则e=g,但反应物转化率不一定50%,则a不一定等于c,但a+c=196.6,故B错误;
C.丁等效为在甲平衡的基础上再加入1mol氧气,平衡正向移动,则丁中三氧化硫的物质的量大于丙中,则aa<d,同时有eh,故C错误;
B.甲与丙为完全等效平衡,平衡时三氧化硫的物质的量相等,设平衡时三氧化硫为n mol,则a+c=196.6,而a=196.6kJ×$\frac{1L×emol/L}{2mol}$=98.3kJ,故c+98.3e=196.6,故D正确,
故选:D.

点评 本题考查化学平衡计算,涉及等效平衡问题,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力,注意对等效平衡的理解掌握.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

14.改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H<0  中的所有物质都为气态.起始温度体积相同(T1℃、2L密闭容器).反应过程中部分数据见表:
反应时间CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)
反应I
恒温恒容
0min2600
10min4.5
20min1
30min1
反应Ⅱ
绝热恒容
0min0022
①达到平衡时,反应Ⅰ、Ⅱ对比:平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)<c(Ⅱ) (填“>”、“<”或“=”).
②对反应I,前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=0.025mol/(L.min).若30min时只向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g),则平衡不移动(填“正向”、“逆向”或“不”).

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15.36.5%的盐酸(密度为1.19g/cm3)与MnO2反应,产生的气体通入过量的碘化钾溶液,生成6.35g碘,计算反应中被氧化的盐酸为多少毫升?

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11.如图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,t1是达到平衡状态的时间.试回答:
(1)该反应的化学方程式为2A?B+3C;
(2)反应物的转化率是40%.

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18.(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值可能增大也可能减小(填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”).
(2)在一体积为10L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示,则:

①0~4min时间段平均反应速率v(CO)=0.03mol•L-1•min-1
②在800℃时该反应的化学平衡常数K=K=$\frac{c(C{O}_{2}c({H}_{2}))}{c(CO)c({H}_{2}O)}$=$\frac{0.12mol/L×0.12mol/L}{0.08mol/L×0.18mol/L}$=1(要求写出表达式及数值),CO的转化率=60%.
③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20mol•L-1和0.80mol•L-1,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是80%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合,一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)=2C(g)若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol•L-1,下列说法正确的是(  )
A.2s时物质A的转化率为70%
B.用物质B表示的反应的平均速率为 0.6 mol•L-1•s-1
C.用物质A表示的反应的平均速率为 0.3 mol•L-1•s-1
D.2s时物质B的浓度为0.6mol•L-1

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15.在一定温度下,于10L密闭容器中充入5mol SO2和3mol O2,反应达到平衡时,混合气体中SO3的物质的量分数为$\frac{6}{13}$.求:
(1)此反应在该温度下的平衡常数K;
(2)平衡时SO2的转化率;
(3)平衡时容器内的压强与反应前的压强之比 (最简整数比).

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12.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已知1mol  H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧放出的热量为分别为285.8kJ、283.0kJ和726.5kJ.请回答下列问题:
(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ;
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);下列说法正确的是③④(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=$\frac{{n}_{A}}{{t}_{A}}$mol•L-1•min-1
②该反应在T时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时$\frac{n({H}_{2})}{n(C{H}_{3}OH)}$增大
(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为(2-a):2;
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为2CH3OH+2H2O-12e-=2CO2+12H+、正极的反应式为3O2++12H++12e-=6H2O.理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为96.6%(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)

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13.将2.4g Fe、Mg合金投入到一定量的稀硝酸中,金属与硝酸恰好完全反应,共收集到标准状况下的气体VL(硝酸被还原成NO),若向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,待金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗涤、灼烧后称量,质量为3.6g.则收集到的气体体积V的值不可能为(  )
A.1.016B.1.00C.0.986D.2.24

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