(16分)向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 C和一定量的B三種氣體.一定條件下發(fā)生反應,各物質濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.

請回答下列問題:
(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質的濃度變化表示反應速率為            。
(2) t4~t5階段改變的條件為        ,B的起始物質的量濃度為                       ,各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示:

t1~t2
t2~t3
t3~t4
t4~t5
t5~t6
K1
K2
K3
K4
K5
則K1=              (保留兩位小數(shù)),
K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為                         (用“>”、“<”或“=”連接).
(3) t5~t6階段保持容器內溫度不變,若A的物質的量共變化了0.01 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    
                                                                             。
(4)在相同條件下,若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為                          .

(1)0.02mol/(L·min)   (2)減壓    0.5mol/L     0.84    K1=K2=K3=K4<K5
(3) 2A(g)+B(g)?3C(g)    △H=+200kJ/mol      (4) a+2c/3=2.4   、b+c/3=1.2

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2012?成都模擬)在一定體積的密閉容器中,進行如下化學反應:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0
其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表,完成下列問題.
t/℃ 25 125 225
K 4.1×105 K1 K2
(1)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
;K1
 K2(填“>”“<”或“=”);若增大壓強使平衡向正反應方向移動,則平衡常數(shù)
不變
不變
(填“變”或“不變”).
(2)判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
ACE
ACE
(填序號):
A.2VH2(正)=3VNH3(逆)
B.N2的消耗速率等于H2的消耗速率
C. 溶器內壓強保持不變
D.混合氣體的密度保持不變
E.容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間而變化
F.混合氣體的顏色保持不變
(3)將不同量的N2和H2分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行上述反應得到如下兩組數(shù)據(jù):
實驗組 溫度(℃) 起始量(mol) 平衡量(mol) 達到平衡所需時間(min)
N2 H2 NH3
1 650 2 4 0.9 9
2 900 1 2 0.3 0.01
實驗1中以v(NH3)表示的反應速率為
0.05mol/L?min
0.05mol/L?min
,實驗2的速率比實驗1快的原因是
實驗2溫度高于實驗1
實驗2溫度高于實驗1
;
(4)有人設計采用高性能質子導電材料SCY陶瓷(能傳遞H+),實現(xiàn)了常壓下既能合成氨又能發(fā)電的實驗裝置(如圖).則其正極的電極反應為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義.
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等.
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJ?mol-1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ?mol-1
則CO還原Fe2O3(s)的熱化學方程式為
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ/mol
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5KJ/mol

②已知Fe與CO可形成五羰基鐵[Fe(CO)5],該化合物相當活潑,易于吸收H2生成氫化羰基鐵.氫化羰基鐵為二元弱酸,可與NaOH反應生成四羰基鐵酸二鈉.
試寫出五羰基鐵吸收H2的反應方程式
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO
Fe(CO)5+H2=H2Fe(CO)4+CO

③利用燃燒反應可設計成CO-O2燃料電池(以KOH溶液為電解液),寫出該電池的負極反應式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O

(2)某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件下發(fā)生反應:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ?mol-1
測得CH3OH的物質的量隨時間變化如圖所示,回答問題:
①該反應的平衡常數(shù)表達式為
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)

②曲線I、Ⅱ對應的平衡常數(shù)大小關系為K
大于
大于
K(填“大于”、“等于”或“小于”).
③一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式加入反應物,一段時間后達到平衡.
容  器
反應物投入量 1molCO2、3molH2 a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等,且起始時維持化學反應向逆反應方向進行,則c的取值范圍為
0.4<c≤1
0.4<c≤1

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(16分)向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 C和一定量的B三種氣體.一定條件下發(fā)生反應,各物質濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.

 請回答下列問題:

(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質的濃度變化表示反應速率為            。

 (2) t4~t5階段改變的條件為         ,B的起始物質的量濃度為                       ,各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示:

t1~t2

t2~t3

t3~t4

t4~t5

t5~t6

K1

K2

K3

K4

K5

則K1=              (保留兩位小數(shù)),

K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為                         (用“>”、“<”或“=”連接).

 (3) t5~t6階段保持容器內溫度不變,若A的物質的量共變化了0.01 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    

                                                                             。

 (4)在相同條件下,若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為                          .

【解析】(1)化學反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示。根據(jù)圖像I可知在15min內C的濃度變化量是0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,所以速率為

(2)由圖像Ⅱ可知,在t4~t5階段反應速率減小,但平衡不移動,所以改變的條件不可能是溫度和濃度,由于在t3~t4階段為使用催化劑,所以該階段只是降低壓強。這說明改變壓強平衡不移動,因此反應前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應前后體積不變,B只是反應物,及反應的方程式為2A+B3C。C的濃度增加了0.3mol/L,則B的濃度減少了0.1mol/L,所以B的起始濃度是0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L。在t1~t2階段平衡是ABC的濃度(mol/L)分別為0.8、0.4、0.6,所以平衡常數(shù)為。因為平衡常數(shù)只與溫度有關,根據(jù)圖像可知在t5~t6階段,正逆反應速率同時增大,但平衡向正反應方向移動,因為該條件只能是溫度且是升高溫度,所以反應是吸熱反應,因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5。

(3)根據(jù)題意科判斷,每消耗0.01molA,反應就吸收能量akJ,所以反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g)     △H=+200kJ/mol。

(4)因為容器容積不變(容器容積是2L),所以要使平衡等效,則起始物質的物質的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時AB的物質的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉化為AB,則AB的物質的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.

 

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科目:高中化學 來源:2012屆安徽省高二下學期第二次月考化學試卷(解析版) 題型:填空題

(16分) 向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 C和一定量的B三種氣體.一定條件下發(fā)生反應,各物質濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.

 請回答下列問題:

(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質的濃度變化表示反應速率為             。

 (2) t4~t5階段改變的條件為         ,B的起始物質的量濃度為                        ,各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示:

t1~t2

t2~t3

t3~t4

t4~t5

t5~t6

K1

K2

K3

K4

K5

則K1=               (保留兩位小數(shù)),

K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為                          (用“>”、“<”或“=”連接).

 (3) t5~t6階段保持容器內溫度不變,若A的物質的量共變化了0.01 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    

                                                                              。

 (4)在相同條件下,若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為                           .

【解析】(1)化學反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示。根據(jù)圖像I可知在15min內C的濃度變化量是0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,所以速率為

(2)由圖像Ⅱ可知,在t4~t5階段反應速率減小,但平衡不移動,所以改變的條件不可能是溫度和濃度,由于在t3~t4階段為使用催化劑,所以該階段只是降低壓強。這說明改變壓強平衡不移動,因此反應前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應前后體積不變,B只是反應物,及反應的方程式為2A+B3C。C的濃度增加了0.3mol/L,則B的濃度減少了0.1mol/L,所以B的起始濃度是0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L。在t1~t2階段平衡是ABC的濃度(mol/L)分別為0.8、0.4、0.6,所以平衡常數(shù)為。因為平衡常數(shù)只與溫度有關,根據(jù)圖像可知在t5~t6階段,正逆反應速率同時增大,但平衡向正反應方向移動,因為該條件只能是溫度且是升高溫度,所以反應是吸熱反應,因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5。

(3)根據(jù)題意科判斷,每消耗0.01molA,反應就吸收能量akJ,所以反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g)     △H=+200kJ/mol。

(4)因為容器容積不變(容器容積是2L),所以要使平衡等效,則起始物質的物質的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時AB的物質的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉化為AB,則AB的物質的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.

 

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