化学平衡 化学平衡常数
突破训练(三)
1.恒温、恒压下,将1 mol O2和2 mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ),发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),状态Ⅱ时达平衡,则O2的转化率为( )
A.60% B.40%
C.80% D.90%
2.700 ℃时,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)。该温度下,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2和CO2,起始浓度如下表所示。其中甲经2 min达平衡时,v(H2O)为0.025 mol/(L·min),下列判断不正确的是( )
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol/L
0.10
0.20
0.20
c(CO2)/mol/L
0.10
0.10
0.20
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于50%
B.当反应平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍
C.温度升至800 ℃,上述反应平衡常数为25/16,则正反应为吸热反应
D.其他条件不变,若起始时向容器乙中充入0.10 mol/L H2和0.20 mol/L CO2,到达平衡时c (CO)与乙不同
3.三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH=+48 kJ·mol-1,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
(1)343 K时反应的平衡转化率α=________%。平衡常数K343 K=________(保留2位小数)。
(2)比较a、b处反应速率大小:va______vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率
k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的=________(保留1位小数)。
4.已知将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。若再加入双氧水,将发生反应H2O2+2H++2I-===2H2O+I2,且生成I2立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后,试剂X将被反应生成的I2完全消耗。由于溶液中I-继续被H2O2氧化,生成I2与淀粉作用,溶液立即变蓝。因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需时间,即可推算反应H2O2+2H++2I-===2H2O+I2的反应速率。下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):
编
号
往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)
催化剂
溶液开始
变蓝时间
(min)
0.1
mol·L-1
KI溶液
H2O
0.01
mol·L-1
X溶液
0.1
mol·L-1
双氧水
0.1
mol·L-1
稀盐酸
1
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
无
1.4
2
20.0
m
10.0
10.0
n
无
2.8
3
10.0
20.0
10.0
20.0
20.0
无
2.8
4
20.0
0
10.0
10.0
40.0
无
t
5
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
5滴
Fe2(SO4)3
0.6
回答下列问题:
(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I-===2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=________,n=________。
(2)一定温度下,H2O2+2H++2I-===2H2O+I2,反应速率可以表示为v=k·ca(H2O2)·cb(I-)·c(H+)(k为反应速率常数),则:
①实验4烧杯中溶液开始变蓝的时间t=________min。
②根据上表数据可知,a、b的值依次为_______和_______。
(3)若要探究温度对H2O2+2H++2I-===2H2O+I2反应速率影响,在实验中温度不宜过高且采用水浴加热,其原因是________________________________________________。
5.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s
0
1
2
c(NO)/(mol·L-1)
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
c(CO)/(mol·L-1)
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
时间/s
3
4
5
c(NO)/(mol·L-1)
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
c(CO)/(mol·L-1)
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH________0(填“>”“