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如圖所示,甲、乙之間的隔板K和活塞F都可左右移動,甲中充入2 mol SO2和1 mol O2,乙中充入2 mol SO3和1 mol He,此時K停在0處。在一定條件下發生可逆反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反應達到平衡后,再恢復至原溫度,回答下列問題:

(1)若固定隔板K,能表示甲容器中一定達到化學平衡的是         

A.甲中氣體的總壓強不變B.各氣體的物質的量濃度不變
C.混合氣體的平均摩爾質量不變D.混合氣體的密度不變
E.反應速率v(SO2)=v(SO3)         
(2)達到平衡后隔板K是否可能處于0刻度 ________(填“可能”或“不可能”)。若K最終停留在0刻度左側a處,則a一定小于________。
(3)若平衡時,K最終停留在左側刻度1處,則甲中SO3的物質的量為________mol,乙中SO3的轉化率________50%(填“>”、“<”或“=”),活塞F最終停留在右側刻度______處(填下列序號:①<6、>6、郏6)。
(4)若一開始就將K、F固定,其他條件均不變,甲平衡后壓強變為開始壓強的0.8倍,則甲、乙都達到平衡后,兩容器的壓強之比為P:P=              

21.(1)ABC  (2)不可能   2    (3) 1, >, ②   (4) 12:17 

解析試題分析:(1)若固定隔板K,甲容器相當于恒溫恒容的容器,當各物質的物質的量(氣體的總壓強不變),各氣體的物質的量濃度不變,混合氣體的平均摩爾質量不變時達到平衡狀態。 而混合氣體的密度不變始終不變;反應速率v(SO2) v(SO3),沒有指明是正反應速率還是逆反應速率 ,所以ABC正確。
(2)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),反應是氣體體積減小的反應,隔板一定發生滑動,達到平衡后隔板K不可能處于0刻度;由于甲中充入2molSO2和1mol O2,反應向正反應方向移動,A中壓強降低,最多能轉化為2mol SO3,但是由于反應是可逆反應,所以SO3的物質的量在0-2 mol之間,所以達到平衡后,隔板K不再滑動,最終停留在左側刻度0-2之間,故a小于2;
(3)由于左右兩邊不考慮加入的氦氣,達到的平衡是相同平衡,三氧化硫體積分數相同,“隔板K最終停留在左側1處”說明反應后氣體體積為5格,左邊氣體減少了0.5mol,即平衡后物質的量為2.5mol,
設參加反應的二氧化硫的物質的量為2x,
故2-2x+1-x+2x=2.5,
則x=0.5mol,
則甲中二氧化硫的轉化率為50%.生成三氧化硫物質的量為1mol;
但是對于乙來說,就不同了,如果無He,甲與乙是等效平衡,但乙的壓強比甲小,則2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g)的平衡向右移動了,故其轉化率比大于50%;左邊氣體減少了0.5mol,右邊增加物質的量大于0.5mol,F活塞右移,活塞F最終停留在右側刻度大于6處;
故答案為:1,>,②;
(3)體積固定,恒溫、恒壓容器中,兩邊達到平衡的狀態相同,乙中的氦氣對平衡無影響;甲平衡后壓強變為開始壓強的0.8倍,即平衡后甲容器中氣體2.4 mol,乙容器中氣體3.4 mol,所以壓強之比12:17
考點:化學平衡的計算;化學平衡建立的過程.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

金屬鎂及其化合物不僅在國防上有重要應用,在化學研究中也有廣泛應用。
(1)某同學研究反應速率時用如下方法:取一段鎂條,用砂紙擦去表面的氧化膜,使足量鎂條與一定量鹽酸反應生成H2的量與反應時間的關系曲線如圖所示。鎂與鹽酸反應的離子方程式為                  ;在前4min內,鎂條與鹽酸的反應速率逐漸加快,在4 min之后,反應速率逐漸減慢,請簡述其原因:_____________。

(2)向少量的Mg(OH)2懸濁液中加入適量的飽和氯化銨溶液,固體完全溶解,寫出NH4Cl飽和溶液使Mg(OH)2懸濁液溶解的離子方程式                 。
(3)Mg Al可形成原電池:

編號
電極材料
電解質溶液
電子流動方向
1
Mg Al
稀鹽酸
Mg流向Al
2
Mg Al
NaOH溶液
 
 
根據上表中的實驗現象完成下列問題:
①實驗1中Mg為      極;
②實驗2中電子流動方向          ,Al為      極,為什么?       。 

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑表面與水發生下列反應:
2N2 (g)+6H2O(l)4NH3 (g)+3O2 (g)    ΔH= a kJ·mol-1
上述反應NH3生成量與溫度的關系,常壓下達到平衡時測得部分實驗數據如下表:

溫度 T/K
303
313
323
NH3生成量/(10-6 mol)
4.8
5.9
6.0
(1)此合成反應的a      0 (填“>”、“<”或“=”)。
(2)用水稀釋0.1 mol·L-1氨水(設稀釋時溶液溫度不變),則溶液中隨著水量的增加而減小的是下列的     (填序號):
A.c(NH3·H2O)     B.    C.c(H+)·c(OH)    D.
(3)工業用氨制取硝酸的氧化反應為:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,若起始的物質的量相同,則下列關系圖正確的是________(填序號):

A                      B                C            D
(4)在1L容積固定的密閉容器中發生上述反應,部分物質的物質的量濃度如下表:
時間/濃度
c(NH3) (mol/L)
c(O2 ) (mol/L)
c(NO) (mol/L)
起始
0.8000
1.600
0.000
第4 min
0.3000
0.9750
0.5000
第6 min
0.3000
0.9750
0.5000
第8 min
0.7000
1.475
0.1000
 
反應在第6 min到8min時改變了條件,改變的條件可能是___________________;在該條件下,平衡向_______移動(填“左”或“右”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

工業上制取三氧化硫反應的熱化學方程式為:
2SO2(g)十O2(g) 2SO3(g)     △H=-198kJ·mol-1
(1)能夠說明在恒溫恒容條件下,上述反應已經達到化學平衡狀態的是       (填序號)。
A.每生成1mol SO3的同時生成0.5mol O2
B.容器中混合氣體的密度不變
C.SO2、O2、SO3的物質的量之比為2:1:2
D.容器中氣體總壓強不變
(2)400℃,1.01×105Pa下,上述反應中n(SO3)和n(O2)隨時間變化的關系如圖所示。下列敘述正確的是        (填序號)。

A.點a的正反應速率比點b的大
B.點c處反應達到平衡狀態
C.點d和點e處的n(O2)相同
D.500℃,1.01×105Pa下,反應達到平衡時,n(SO3)比圖中e點的值大
(3)已知該反應的K(400℃)=7200mol-1·L。在400℃時,容積為1.0L的密閉容器中充入0.05mol SO2(g)和0.03mol O2(g),反應一段時間后,有0.04mol SO3生成。此時,該反應      (填“是”、“否”或“無法判斷”)達到化學平衡狀態,理由是                                                       。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

將E和F加入固定容積的密閉容器中,在一定條件下發生反應:
E(g)+F(s)2G(g)。忽略固體體積,平衡時G的體積分數(%)隨溫度和壓強的變化如下表所示:

壓強/MPa
體積分數/%
溫度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
(1)915℃、2.0MPa時E的轉化率為            。
(2)該反應的△S    0(填“>”、“<”或“=”,下同),b    f。
(3)平衡常數K(1000℃)   K(810℃) ,理由是                      。
(4)對于上述反應,下列說法正確的是           (填序號)。
①混合氣體的密度不再變化,反應達到平衡
②該反應的正反應為放熱反應
③增大F的量,單位體積活化分子數增大,化學反應速率加快
④恒溫恒容條件下通入惰性氣體,平衡不移動
⑤恒溫恒壓條件下通入惰性氣體,化學反應速率加快

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

(1)二氧化硫的催化氧化的過程如圖所示,其中a、c二步的化學方程式可表示為:

SO2+V2O5SO3+ V2O4
4VOSO4+O22V2O5+4SO3。
該反應的催化劑是        (寫化學式)
(2) 550 ℃時,SO2轉化為SO3的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中,反應達平衡后,體系總壓強為0.10 M Pa。試計算反應2SO32SO2+O2在550 ℃時的平衡常數K=     。

(3)550 ℃時,將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中,反應 達平衡后,下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是       
A.升高溫度                  
B.充入He(g),使體系總壓強增大
C.再充入2 mol SO2和1 mol O2 
D.再充入1 mol SO2和1 mol O2
(4)維持溫度不變條件下使之發生如下反應:2SO2+O22SO3,有兩只密閉容器A和B。A容器有一個可以移動的活塞能使容器內保持恒壓,B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等物質的量的體積比為2∶1的SO2和O2的混合氣體,并使A和B容積相等(如下圖所示)。

試填寫下列空格:
A容器達到平衡時所需的時間比B容器__________(填:“短或長”);平衡時A容器中SO2的轉化率比B容器_______(填:“大或小”);達到所述平衡后,若向兩容器中通入等物質的量的原反應氣體,達到平衡時,A容器的混合氣體中SO3的體積分數_________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同);B容器的混合氣體中SO3的體積分數_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

反應aA+bB  cC在體積為2L的容器中進行反應。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質的量隨時間變化的曲線如下圖所示:

請回答下列各題:
(1)反應的化學方程式為_____________________________
(2)A的平均反應速率vI(A)、v(A)、v(A)從大到小排列次序為________________
(3)由計算可知,第Ⅰ段20分鐘時,C的平均速率vI(C)=____________________

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質。
(1)工業上一般以CO和H2為原料合成甲醇,在恒容容器中,該反應的熱化學方程式為:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H1=-116 kJ·mol-1
①下列措施中能說明反應達到平衡狀態的是___________

A.體系壓強保持不變
B.混合氣體的密度保持不變
C.CO與H2的濃度之比為1∶2
D.單位時間內,消耗2molH2的同時消耗1mol CH3OH
②在恒容容器中合成甲醇,當溫度分別為230℃、250℃和270℃時,CO的轉化率與n(H2)/n(CO)的起始組成比的關系如圖所示。已知容器體積1L,起始時CO的物質的量均為1mol。據此判斷在上述三種溫度中,曲線Z對應的溫度是       ;利用圖中a點對應的數據,計算該反應在對應溫度下的平衡常數K(寫出計算過程)。

(2)已知: CO(g)+ O2(g)=CO2(g) △H2=-283 kJ·mol-1 H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態甲醇完全燃燒生成CO2和水蒸氣的熱化學方程式為 __________

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

合成氨對農業生產及國防建設均具有重要意義。
N2(g)+3H2(g)  2NH3(g) △H = -92 kJ·mol-1
(1)在恒溫恒容密閉容器中進行的合成氨反應,下列能表示達到平衡狀態的是_______
a.混合氣體的壓強不再發生變化
b.混合氣體的密度不再發生變化
c.反應容器中N2、NH3的物質的量的比值不再發生變化
d.單位時間內斷開a個H-H鍵的同時形成3 a個N-H鍵
e.三種物質的濃度比恰好等于化學方程式中各物質的化學計量數之比
(2)在恒溫恒容的密閉容器中,合成氨反應的各物質濃度變化曲線如下圖所示。請回答下列問題:

① 表示N2的濃度變化的曲線是              (選填曲線代號“A”、“B”或“C”)。
② 前25 min 內,用H2的濃度變化表示的化學反應平均速率是               。
③在25 min 末反應剛好達到平衡,則該溫度下反應的平衡常數K =           (計算結果可用分數表示)。若升高溫度,該反應的平衡常數值將___  ____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)在第25 min 末,保持其它條件不變,若升高反應溫度并設法保持該溫度不變,在第35 min末再次達到平衡。平衡移動過程中H2濃度變化了1.5 mol·L-1,請你在圖中畫出第25 min ~ 40 min NH3濃度變化曲線。
(4)在一定溫度下,將1 mol N2和3 mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發生反應,達到平衡狀態時,測得氣體總物質的量為2.8 mol 。
①達平衡時,H2的轉化率α1 = ______  ______。
②在相同條件下,若起始時只將NH3置于該容器中,達到平衡狀態時NH3的轉化率為α2,當α1 + α2 =1時,則起始時n (NH3)= ___  _____mol。

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