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首先SO2和氧气是完全反应的,生成SO3,当T、P不变的情况下他的体积会收缩为原来的三分之一,也就是一体积,这时这一体积完全是SO3,当你加入1mol其他气体时体积会膨胀一倍,SO3浓度变为原来的一半,及占总体积的一半。当加入SO3时体积增...
首先SO2和氧气是完全反应的,生成SO3,当T、P不变的情况下他的体积会收缩为原来的三分之一,也就是一体积,这时这一体积完全是SO3,当你加入1mol其他气体时体积会膨胀一倍,SO3浓度变为原来的一半,及占总体积的一半。当加入SO3时体积增大一倍,应为都只有SO3,且T、P均不变,体积增大一倍,SO3物质的量也增大一倍,所以SO3浓度不会变化。高中化学问题,尤其是江苏的老师(2013江苏高考化学15题)第4题:a ph>7 不可能氢离子>氢氧根 b 溶液就不限电中性了,正离子多 c 苯酚跟氢氧化钾物质的量相等 溶液不可能中性 所以d正确5 : a kw至于温度有关 温度越高 越大 b 亚硫酸不能拆 c 正确 d 100度 中性是ph=6 所以不对6:a 在那个点速度达到最大值 不能说明平衡与否 b 肯定刚通入反应物时候浓度大 c 我判断不出来 d 正确 bc段没一点速度都大于ab段 时间相等 所以 反应掉的多 转化率高ps:纯手打第6题 c选项我不会判断 我不清楚到底通过图能不能判断!2010年江苏高考化学试题第14题的详细解答,急求~~~~~~CD 本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念理解与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。 A在I中充入1molCO和1molH2O,在II中充入1molCO2和1mol H2,刚开始时,容器I、中正反应速率最大,容器II中正反应速率为零。达到平衡时,容器I温度大于700℃,容器II温度小于700℃,所以,容器I中正反应速率大于容器II中正反应速率。 B容器III可看成容器I体积压缩一半,各物质浓度增加一倍,若温度恒定,则平衡不移动;但恒容绝热的情况下,容器III中温度比容器I高,更有利于平衡向逆反应方向移动,故平衡常数容器III小于容器I。 C若温度恒定,容器I、II等效,但两者温度不等。达到平衡时,容器I温度大于700℃,容器II温度小于700℃,有利于容器I平衡向逆反应方向移动,故容器I中CO的物质的量比容器II中的多。 D若温度恒定,容器I、II等效,容器I中CO的转化率与容器II中CO2的转化率之和等于1。但两者温度不等,达到平衡时,容器I温度大于700℃,容器II温度小于700℃,有利于容器I平衡向逆反应方向移动,有利于容器II平衡向正反应方向移动,故容器I中CO的转化率相应减小,容器II中CO2的转化率同样会相应减小求96年高考全国卷I理综试题第31题题目及答案详解本题属于基本理论中化学平衡、反应的能量变化、体系压强、反应物转化率综合的一个问题,也是简单等效平衡原理具体应用的一个问题。若甲容器反应物投入量1molN2 、3molH2与乙容器反应物投入量2mol NH3在保持恒温、恒容情况下是二个简单等效平衡,平衡时NH3的浓度c1=c2 、 p1=p2、α1 +α 2=1 、a + b能量总变化相当于1molN2 、3molH2完全转化成2mol NH3的能量,即不言吸放热a + b数值上就等于924 kJ。甲容器反应物投入量1molN2 、3molH2与丙容器反应物投入量4mol NH3若恒温丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器也是等效平衡,然而现在是温度、容积相同的3个密闭容器,我们可以把丙容器容积是甲容器2倍压缩成容积相同,则丙容器平衡向正向移动,因此2c1 < c3 、2p2 > p3 、α 2 > α 3 、α1 + α3 < 1 所以答案为BD。中高中化学题(2013年海南高考)第14题第3小题第2问不懂,盼您详细讲解分析,谢谢!化学平衡问题的判定在高考化学中,化学平衡问题的判定是个重点,同时也是个难点,怎样解决这类问题,这里我同大家讨论一下我的理解。人教版必修2关于化学平衡是这样描述的:对于可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再改变,达到了一种表面静止的状态,我们称之为“化学平衡状态”,简称化学平衡。所以判定一个反应是否达到平衡我们可以从两个方面考虑:即正逆反应速率相等和反应物、生成物各物质的浓度一定。从正逆反应速率相等来判定平衡:例1.下列可以证明N2 + 3H2 2NH3 已达到平衡状态的是( )A、消耗1molH2的同时,生成1molH2B、1个N≡N键断裂的同时,有6个H-H键断裂C、V正(NH3) = 1/3V逆(H2)D、V(NH3) = 1/3V(H2)解析:运用此判据判定反应达到平衡,必须注意两点:一是得同时出现正逆反应,则排除D选项,不知等号左右指的是正反应还是逆反应;二是正逆反应速率得相等,若是同种物质,它的生成和消耗相等,则说明反应达到了平衡,所以A选项符合正确,若是不同物质,用它们表示的正逆反应速率得符合化学计量数之比,所以B错误,C正确。答案:AC从反应物和生成物的浓度不再改变来判定平衡:首先我们找到这个判别依据的本质:因为达到平衡时反应物和生成物的生成和消耗相等了,所以各物质的物质的量、质量这些最基本的量都是定值了,所以当一个可逆反应在一个固定容积的容器中进行时,物质的量自然也是定值。若是涉及到气体参与的可逆反应,则又衍生出压强、体积分数、气体的密度、气体的平均相对分子质量这些问题也可以用来判定反应是否达到平衡。对于有颜色的物质,颜色不变也可以用来判定平衡。例2.对于反应H2+I2 2HI,达到平衡的标志有:( )A、气体的物质的量不变 B、各物质的物质的量浓度相等C、三种物质的物质的量之比为1:1:2 D、各物质的浓度是个定值解析:这是一个反应前后气体分子数不变的反应,因此不论是否达到平衡,气体的物质的量都不会改变,故A错;当达到平衡时,各物质的物质的量及其浓度达到了一个定值,不一定是相等了,也不一定是符合化学计量数之比了,故B、C错,D正确。答案:D例3.在体积固定的密闭容器中进行如下反应:N2 + 3H2 2NH3 ,反应开始时加入H2和N2各10mol,反应一段时间后,达到平衡,以下数据不能证明该反应达到平衡的是( )A、N2的物质的量分数为定值B、H2的物质的量分数为定值C、NH3的物质的量分数为定值D、N2的物质的量浓度是个定值解析:应用三段式解题N2 + 3H2 2NH3起始:10mol 10mol 0mol转化:xmol 3xmol 2xmolt时刻:10-xmol 10-3xmol 2xmol经计算得知:t时刻N2的物质的量分数为(10-x)/(20-2x)=05,可见无论该反应是否达到平衡,任意t时刻,N2的物质的量分数都为一个定值,故不可用N2的物质的量分数为定值来判定反应是否达到平衡;而t时刻H2的物质的量分数为(10-3x)/(20-2x),该值随着x的变化而变化,当平衡时,x不再改变,此值不再改变;同理,t时刻NH3的物质的量分数为2x/(20-2x),该值随着x的变化而变化,当平衡时,x不再改变,故可以用H2和NH3的物质的量分数为定值判定反应达到平衡;当平衡时,N2的质量不再改变了,故D选项中的数值也可以用来判定平衡。综上所述,该题答案A答案:A例3:在恒容密闭容器中进行如下反应:A(s) + 3B(g) 2C(g) + D(g),以下不能证明该反应达到平衡的是( )A的质量不再变化B的物质的量浓度不再变化混合气体的总压强不再变化混合气体的平均相对分子质量不再变化解析:当达到平衡时,各物质的物质的量、质量、物质的量都不再改变,故A、B选项可以用来判定平衡;由于是恒容密闭容器,且反应前后气体分子数不变,所以不论是否达到平衡,反应前后气体的总压强都不改变,故不可作为反应是否达到平衡的判据;由于反应体系的总体积不变,而反应前后气体的总质量在发生改变,根据M=m总/n总,未平衡时,气体的平均相对分子质量一直在改变,故可应用此值来判定平衡。综上所述,答案为C答案:C例4:在恒容密闭容器中进行如下反应:2NO2(g) N2O4(g),以下不能证明该反应达到平衡的是( )混合气体的总压强是个定值混合气体的密度是个定值混合气体的平均摩尔质量是个定值混合气体的颜色不再改变解析:因为是恒容密闭容器,反应前后气体分子数改变,所以未平衡时,气体的总压强一直在改变,当达到平衡时,气体总分子数不再改变,气体总压强也不再改变,故该选项可用于平衡判定;由于反应前后气体的总质量不变,气体的总体积不变,根据ρ=m/V,不管是否达到平衡,混合气体的密度是个定值;根据M=m总/n总,由于气体分子数一直在改变,故反应前后气体的总物质的量也在改变,所以未平衡时,气体的平均摩尔质量是个变化值,可用于判定平衡;未平衡时,有颜色的NO2的量一直在改变,当到达平衡时,NO2的量不再改变了,混合气体的颜色也不再改变了,也可用于平衡判定。答案:B例5:判断下列说法是否正确:在恒压密闭容器中进行如下反应:N2 + 3H2 2NH3 ,用混合气体的密度不再改变可以判定反应达到平衡了。解析:因为这是一个反应前后气体分子数改变的反应,所以未达平衡前,为了保持容器内的恒压,容器体积也就是气体总体积要一直改变,但气体的总质量不变,根据ρ=m/V,可知未平衡时气体的平均密度在改变,一旦到达平衡,便不再改变,故该说法正确。答案:正确化学等效平衡的题勒夏特列原理:化学平衡是动态平衡,如果改变影响平衡的一个因素,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,以抗衡该改变。勒夏特列原理是判断平衡移动方向的一个准则,这点要先搞清楚。我觉得你的问题在于:不会判断化学平衡的移动方向。改变一个因素,可以使升温降温,可以使增压降压,可以是提高浓度降低浓度,这些因素都能影响到平衡,改变一个,平衡就要减弱这个改变。如何才叫减弱?你升温,就是加热,对不对,减弱你,我就吸热,我就降温了。平衡就朝着能减弱你的方向:吸热方向移动。你增压,我就降压。在有气体的反应里,怎么降压?我减少气体的物质的量,压强就低了。平衡才呢过就朝着能减弱你的方向:减少气体物质量的方向移动。精髓在于减弱二字,你能理解减弱了,一切平衡尽在掌握。来看反应:2CuBr2(s)==可逆==2CuBr(s)+Br2(g) 后面是吸热,就懒得写了。体积增加一倍,如果气体还是之前那么多,体积变大,那压强就变小了。这里不懂的话回去看看书,阿伏伽德罗定律及推论,还有克拉伯龙方程。抱歉刚把反应的计量数看错了。等我修改一下。s角标代表固体,g表示气体,l表示液体压强变小了,要减弱这个因素,那该干嘛?增压,如何能增压?多造气体。往哪边有气体?正向有气体。平衡正向移动。移动到什么程度?题目没说,我们也不知道。如果不移动,体积增加1倍,压强要减半到2331000Pa。现在正向移动了,气体多了,那压强肯定要比这个高。高多少?不知道。但是就算再怎么移动,也最多就是恢复到开始那个状态。温度不变嘛。所以溴产生的压强要高邮233,低于466,如果能达到初始状态也是可能的,那就可能等于466因此范围是左开右闭区间(2331000Pa,4661000Pa]刚把状态跟计量数搞反了,平衡移动方向判断错了。O(∩_∩)O哈哈~解释的有些多,真心希望能帮你理解化学平衡的移动及相关的计算。如果还有问题,欢迎追问。如何判断化学反应进行是否可以加快?仔细看了看又演酸了一遍,给你点提示:1、你的1、2问计算正确方程为:3A(g)+B(g)==4 C(g)这是一个反应前后气体总的 物质的量 不变的反应,所以,当温度、总体积不变时,加入amol C,相当于同倍数加入反应物,只是增大压强,平衡不发生移动,也就是说,前后是 相似等效平衡,即再次平衡时转化率不变,分析给你看-------------------3A(g)+------B(g)=-=4 C(g)起始1(mol)3---------------1---------0转化1---------06------------02---------08平衡1:--------24------------08-------08加入amolC,相当于加入-------------------3A(g)+------B(g)=-=4 C(g)起始2(mol)3---------------1--------a等效于:-----3+3a/4---------1+a/4---0转化2---------06(1+3a/4)---02(1+a/4)------08(1+a/4)平衡2:-------------------------08(1+a/4)----------08(1+a/4)08(1+a/4)=08+02a以上方法纯粹用等效平衡理解推出来的,关键条件是:反应前后气体总n不变,才可以这样推。如果反应前后气体总n变化,上面方法就不灵了。下面方法适用范围广:由于两次平衡温度不变,所以平衡常数就不变,先依据第一次平衡的数据计算出平衡常数K-------------------3A(g)+------B(g)=-=4 C(g),设再次平衡转化C为4y起始2(mol)3---------------1--------a转化2------------3y--------------y------4y平衡2 ----------3+3y---------1+y------a-4y然后换算为平衡浓度,求平衡常数=k(上面算出的那个),求出y,答案为1+y===提示:可以看到第二种方法计算有些麻烦,但是普遍做法,适用范围广。=======多一种方法,简单,但要有较强的推理分析能力 =======等效平衡高考通常不考,搞清楚有助于理解化学平衡,也不建议多花时间在这里 一、选择题(每小题3分,共45分) 1(2011•天津高考)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是() A反应在c点达到平衡状态 B反应物浓度:a点小于b点 C反应物的总能量低于生成物的总能量 DΔt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段 解析:这是一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快,所以选项C不正确;但当到达c点后正反应反而降低,这么说此时反应物浓度的影响是主要的,因此反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态,所以选项A、B均不正确;正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,因此选项D是正确的。 答案:D 2将4molA气体和2molB气体在2L的密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A(g)+B(g)2C(g)ΔH<04s后反应达到平衡状态,此时测得C的浓度为06mol/L,下列说法中正确的是() A反应过程中,当A、B、C的物质的量浓度之比为2∶1∶2时,反应即达到平衡状态 B4s内用物质B表示的反应速率为0075mol/(L•s) C达平衡后若增大压强,A的转化率降低 D达平衡后若升高温度,C的浓度将增大 解析:v(C)=015mol/(L•s),vCvB=21,B正确。A项,达平衡状态时A、B、C的物质的量不再变化,此时,A、B、C的物质的量浓度之比不是化学计量系数之比。C项,增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大。D项,升高温度,平衡逆向移动,C的浓度将变小。 答案:B 3在相同条件下,做H2O2分解对比实验,其中(1)加入MnO2催化,(2)不加MnO2催化。下图是反应放出O2的体积随时间的变化关系示意图,其中正确的是() ABCD 解析:使用催化剂缩短平衡所需时间,但不影响平衡的移动。 答案:A 4在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表: 物质XYZ 初始浓度/mol/L01020 平衡浓度/mol/L00500501 下列说法错误的是() A反应达到平衡时,X的转化率为50% B反应可表示为X+3Y===2Z,其平衡常数为1600 C增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数增大 D改变温度可以改变此反应的平衡常数 解析:题中有一明显的错误,就是C选项中平衡常数增大,增大压强不可能使K增大。其他选项均为平衡中的基础计算和基础知识,关键是根据表中数据(01-005)∶(02-005)∶(01-0)=1∶3∶2可推出X+3Y2Z 答案:C 5已知4NH3+5O24NO+6H2O(g),若化学反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[单位:mol/(L•s)]表示,则正确关系是() A45v(NH3)=v(O2)B56v(O2)=v(H2O) C23v(NH3)=v(H2O)D45v(O2)=v(NO) 解析:v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6。 答案:D 6升高温度时,化学反应速率加快,主要原因是() A分子运动速率加快,使该反应物分子的碰撞机会增多 B反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多 C该化学反应的过程是吸热的 D该化学反应的过程是放热的 解析:升高温度,相当于向反应体系中补充能量,反应物分子能量增加,使部分非活化分子变成活化分子,提高了活化分子百分数,有效碰撞次数增多,加快了反应速率,这是主要原因,故A错误,B正确;温度升高,反应速率加快,与反应的热效应无关,C、D错误。 答案:B 7某温度下,反应2N2O54NO2+O2开始进行时,c(N2O5)=00408mol/L。经1min后,c(N2O5)=0030mol/L。则该反应的反应速率为() Av(N2O5)=18×10-4mol/(L•s) Bv(N2O5)=108×10-2mol/(L•s) Cv(NO2)=18×104mol/(L•s) Dv(O2)=18×104mol/(L•s) 解析:v(N2O5)=ΔcΔt=00408mol/L-0030mol/L1min=108×10-2mol/(L•min)=18×10-4mol/(L•s),由速率之比等于化学计量数之比,可求用其他物质表示的反应速率。 答案:A 8在恒温时,一固定容积的容器内充入1molNO2(g),发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入1molNO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,容器内的压强() A不变B增大不到原来2倍 C增大到原来2倍D无法判断 解析:化学平衡的移动遵循勒夏特列原理。可以假设是两个相同的反应,如果把它压入一个容器中,则平衡向体积减小的方向移动,达到新平衡后压强小于原来的2倍。 答案:B 9常温常压下,在带有相同质量的活塞且容积相等的甲、乙两容器里,分别充有二氧化氮和空气(如下图),现分别进行两项实验:(N2O42NO2ΔH>0) (a)将两容器置于沸水中加热; (b)在活塞上都加2kg的砝码。 在以上两种情况下,甲和乙两容器的体积大小的比较,正确的是() A(a)甲>乙,(b)甲>乙 B(a)甲>乙,(b)甲=乙 C(a)甲乙,(b)甲>乙 D(a)甲>乙,(b)甲乙 解析:N2O42NO2ΔH>0正反应是吸热反应,置于沸水中加热时,平衡右移,使气体的物质的量增多,所以(a)甲>乙;N2O42NO2ΔH>0也是气体体积增大的反应,加压时平衡左移,使气体的物质的量减少,所以(b)甲乙(因为乙气体体积的变化较小可忽略)。 答案:D 10在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为01mol/L、03mol/L、02mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是() AZ为03mol/LBY2为04mol/L CX2为02mol/LDZ为04mol/L 解析:本题考查可逆反应的特点与根据化学方程式进行物质换算的能力。可逆反应不可能进行彻底,所以平衡时各物质的物质的量不可能为零,B、C项数据表明,它们增加的物质的量由Z完全反应才能生成,故错误;D项数据表明,它增加的物质的量应由X完全反应才能生成,故错误。 答案:A 11下列变化不能用勒夏特列原理解释的是() A工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气,以提高二氧化硫的转化率 BH2、I2(g)混合气体加压后颜色变深 C红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅 D实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气 解析:H2、I2(g)、HI混合气体加压后平衡不移动,颜色变深是因为碘单质的浓度随压强增大而加深;其他选项都涉及平衡的移动,故都能用勒夏特列原理解释。 答案:B 12在一密闭容器中有如下反应:aX(g)+bY(g)nW(g),某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据,作出了如下曲线图: 其中,w(W)表示W在反应混合物中的体积分数,t表示反应时间。当其他条件不变时,下列分析正确的是() A图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响,且p2>p1,a+b B图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响,且p1>p2,n C图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响,且1使用的催化剂效果好 D图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响,且T1>T2,ΔH<0 解析:若图Ⅱ为压强对反应的影响,则反应应为等体积反应;图Ⅲ若为温度对反应的影响,且T1>T2,升高温度平衡左移,n(W)应减小。 答案:AC 13在密闭容器中,一定条件下进行如下反应NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g)ΔH=-3732kJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是() A加催化剂同时升高温度B加催化剂同时增大压强 C升高温度同时充入N2D降低温度同时增大压强 解析:本题考查的是外界条件的改变对反应速率以及平衡移动的影响。降低温度会减慢反应速率;上述反应的正反应是气体体积减小的放热反应,增大压强或降低温度均可使平衡向正反应方向移动,提高NO的转化率,所以选B。 答案:B 14某温度下,C和H2O(g)在密闭容器中发生下列反应: ①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 当反应达到平衡时,测得c(H2)=19mol/L,c(CO)=01mol/L,则CO2的浓度为() A01mol/LB09mol/L C18mol/LD18mol/L 解析:设反应①中生成的H2浓度为x,反应②中生成的H2浓度为y,则 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) xxxx CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) yyyy 根据题意,有x+y=19mol/LH2的平衡浓度x-y=01mol/LCO的平衡浓度 解得y=09mol/L。则CO2的浓度09mol/L。 答案:B 15已知一定温度下,2X(g)+Y(g)mZ(g)ΔH=-akJ/mol(a>0),现有甲、乙两容积相等且固定不变的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器中通入2molX和1molY,达到平衡状态时,放出热量bkJ,向密闭容器乙中通入1molX和05molY,达到平衡时,放出热量ckJ,且b>2c,则a、b、m的值或关系正确的是() Am=4Ba=b Ca 解析: 由于b>2c,则表明加压向正方向移动,即正方向为气体体积缩小的反应,则m<3,m为正整数。则D中m≤2正确。 答案:D 第Ⅱ卷(非选择题,共55分) 二、非选择题 16(6分)如下图所示,在容器A中装有20℃的水50mL,容器B中装有1mol/L的盐酸50mL,试管C、D相连通,且其中装有红棕色NO2和无色N2O4的混合气体,并处于下列平衡:2NO2N2O4ΔH=-57kJ/mol, 当向A中加入50gNH4NO3晶体使之溶解;向B中加入2g苛性钠时: (1)C中的气体颜色__________;D中的气体颜色__________(填“变浅”或“变深”)。 (2)若25℃时,起始时仅有NO2气体,2NO2N2O4达到平衡时,c(NO2)=00125mol/L,c(N2O4)=00321mol/L,则NO2的起始浓度为__________,NO2的转化率为__________。 解析:在A中加入NH4NO3晶体时,温度降低,平衡向正反应方向移动,C中气体颜色变浅;在B中加入苛性钠时,温度升高,平衡向逆反应方向移动,D中气体颜色变深。 答案:(1)变浅变深 (2)00767mol/L837% 17(12分)(2011•全国高考)反应aA(g)+bB(g)催化剂cC(g)(ΔH<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示: ⅠⅡⅢ 回答问题: (1)反应的化学方程式中,a:b:c为__________; (2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为__________; (3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是______,其值是______; (4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______________,采取的措施是________________________; (5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2______T3(填“>”、“=”、“<”),判断的理由是__________________________________ (6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A、B、C)。 解析:(1)任意的选Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ进行计算求比例可得1∶3∶2; (2)vⅠ(A)=Δc(A)/Δt=2-1mol/L20min= 005mol•(L•min)-1; vⅡ(A)=Δc(A)/Δt=1-062mol/L15min≈ 00253mol•(L•min)-1 vⅢ(A)=Δc(A)/Δt=062-050mol/L10min= 0012mol•(L•min)-1所以易知反应速率的大小; (3)由图上数据可知,αⅢ(B)最小,经计算得αⅢ(B)=186-150186×100%≈1935%; (4)由图易知平衡向正反应方向移动,因为反应物的浓度在降低,生成物的浓度在增加,采取的措施是将生成物移走,降低了生成物的浓度; (5)T2>T3,题干已给出正反应是放热的气体反应且为恒容容器,不可能缩小容积来增大压强,又由于生成物的浓度在增大,所以使平衡向正方向移动的措施只能是降低温度; (6)容积加倍平衡向逆反应方向移动,具体作图见答案 答案:(1)1∶3∶2 (2)vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A) (3)αⅢ(B)1935% (4)向正反应方向移动从反应体系中移出产物C (5)>此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动 (6) (注:只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动 及各物质浓度的相对变化比例即可) 18(12分)现有反应mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则 (1)该反应的逆反应是__________热反应,且m+n__________p(填“>”、“<”或“=”)。 (2)减压时,A的质量分数__________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),正反应速率__________。 (3)若加入B(体积不变),则A的转化率__________,B的转化率__________。 (4)若升高温度,则平衡时,B、C的浓度之比cBcC将________。 (5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________。 (6)若B是有色物质,A、C均为无色物质,则加入C(体积不变)时混合物的颜色__________,而维持容器内气体的压强不变,充入氖气时,混合物的颜色__________(填“变浅”、“变深”、或“不变”)。 解析:升高温度,B的转化率变大,说明此反应的正反应为吸热反应;减小压强,混合体系中C的质量分数变小,说明减小压强时平衡向逆反应方向移动,则m+n>p;催化剂对化学平衡无影响;若B为有色物质,体积不变时加入C,平衡向逆反应方向移动,生成更多的B而使混合物的颜色加深。如维持容器内压强不变,充入氖气可使容器体积增大,虽然平衡向逆反应方向移动,B的物质的量增加,但B的浓度比原平衡时小,因而混合物的颜色变浅。 答案:(1)放>(2)增大减小(3)增大减小(4)减小(5)不变(6)变深变浅 19(6分)两种气态单质X和Y能直接化合生成Z(可逆反应),如将X和Y按一定比例混合并压入密闭容器中,在不同温度下经过一段时间后,反应混合物中X的含量变化如下图所示,回答下列问题: (1)上述X与Y化合生成Z的反应是__________反应(填“放热”或“吸热”); (2)温度低于T℃时,反应混合物中X的含量__________,原因是______________________________;温度高于T℃时,反应混合物中X的含量__________,原因是_____________________________。 解析:T℃时的状态恰好为平衡状态。 答案:(1)放热(2)较高且逐渐减少温度低,反应慢,生成物少逐渐升高升温,平衡向逆反应方向移动 20(10分)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力10×105Pa、反应时间3h): T/K303313323353 NH3生成量/10-6mol48596020 相应的热化学方程式如下: N2(g)+3H2O(l)===2NH3(g)+32O2(g) ΔH=+7652kJ/mol 回答下列问题: (1)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:__________。 (2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。设在容积为20L的密闭容器中充入060molN2(g)和160molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中的总的物质的量之比)为47。计算(写出计算过程): ①该条件下N2的平衡转化率; ②该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。 解析:本题考查化学反应速率和化学平衡原理在合成氨中的应用及化学平衡的简单计算。(1)根据催化剂能降低反应的活化能这一原理即可画出相应能量变化曲线。 (2)根据影响化学反应速率的因素可分析出具体措施。 (3)①设反应过程中消耗xmolN2(g)。 N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 起始物质的量/mol0601600 平衡时物质的量/mol060-x160-3x2x 平衡时反应体系总物质的量=[(060-x)+(160-3x)+2x]mol=(220-2x)mol。 NH3(g)的物质的量分数=2x÷(220-2x)=47。 x=040 N2的平衡转化率=040mol060mol×100%=667%。 ②设反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数为K。 平衡时:c(NH3)=2×040mol÷20L=040mol/L c(N2)=(060-040)mol÷20L=010mol/L c(H2)=(160-3×040)mol÷20L=020mol/L K=cN2•[cH2]3[cNH3]2 =[(010mol/L)×(020mol/L)3]÷(040mol/L)2 =50×10-3mol2•L-2 答案:(1)升高温度或增大N2的浓度 (2)①667%;②0005 21(9分)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下: FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)(正反应为吸热反应) 其平衡常数可表达为K=cCO2cCO。已知1100℃时K=0263。 (1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值________,平衡常数K=__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0025mol/L,c(CO)=01mol/L,在这种情况下,该反应__________(填“已经”或“没有”)处于化学平衡状态,此时化学反应速率是v正__________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆,其原因是__________________________________________。 解析:第(1)问,温度升高,化学平衡向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,高炉内cCO2cCO比值增大,结合平衡常数表达式,自然可以得到K值增大;第(2)问,温度不变,平衡常数自然不变,此时cCO2cCO=002501=025v逆。 答案:(1)增大增大(2)没有大于cCO2cCO=025<0263
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