据题意:(a-x)+(b-2x)=2x
解得x=(a+b)/5 mol,故Y的转化率为("(" (a+b)/5 ") " mol×2)/bmol×100%=(2"(" a+b")" )/5b×100%。
答案:B
5.某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=9/4。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。
起始浓度 甲 乙 丙 c(H2)/(mol·L-1) 0.010 0.020 0.020 c(CO2)/(mol·L-1) 0.010 0.010 0.020
下列判断不正确的是( )
A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012 mol·L-1
D.平衡常数的表达式为K=("[" H_2 O"][" CO"]" )/("[" H_2 "][" CO_2 "]" )
解析:设甲容器中氢气和二氧化碳的转化率为x,则有("(" 0"." 010x")" ^2)/("(" 0"." 010"-" 0"." 010x")" ^2 )=9/4,解得x=60%。乙容器在甲容器的基础上c(H2)增大了一倍,故乙中CO2的转化率大于60%,A正确;丙容器中H2和CO2的浓度是甲容器中H2和CO2的浓度的2倍,但所给反应是反应前后气体分子数不变的反应,故平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%,B正确;平衡时,甲中c(CO2)是0.004 0 mol·L-1,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008 0 mol·L-1,故C错误;根据平衡常数表达式的书写方式,可知D正确。
答案:C
6.二氧化硫是常用的化工原料,也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
(1)将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于 。
(2)平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) (填">""<"或"=")K(B)。
解析:(1)A点表示可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达平衡状态,此时α(SO2)=0.80,所以建立平衡过程中SO2转化浓度为(2"." 0mol)/(10" " L)×0.80=0.16 mol·L-1,根据化学方程式可求得O2的转化浓度为1/2×0.16 mol·L-1=0.08 mol·L-1,SO3生成浓度为0.16 mol·L-1,即有
2SO2+O22SO3
起始浓度/(mol·L-1) (2"." 0)/10 (1"." 0)/10 0
转化浓度/(mol·L-1) 0.16 0.08 0.16
平衡浓度/(mol·L-1) 0.04 0.02 0.16
K=("(" 0"." 16mol"·" L^("-" 1) ")" ^2)/("(" 0"." 04mol"·" L^("-" 1) ")" ^2×0"." 02" " mol"·" L^("-" 1) )=800(mol·L-1)-1。
(2)平衡状态由A变到B时,条件的改变是增大压强,温度没有变化,所以平衡常数不变,K(A)=K(B)。
答案:(1)800(mol·L-1)-1
(2)=