题目内容
【题目】I.某温度时,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为___。
(2)若降低温度,则该反应的逆反应速率___。(填“加快”“减慢”或“不变”)。
(3)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)_v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(4)反应至4min时,A的转化率为__。
(5)能判断该反应在一定温度下达到化学平衡状态的依据是__(填字母代号)。
A.v(A)=2v(B)
B.容器内压强不再发生变化
C.容器内气体密度不再发生变化
D.B的体积分数不再发生变化
E.容器内气体原子总数不再发生变化
F.相同时间内消耗2nmol的A的同时生成nmol的B
II.已知某可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。请回答下列问题:
(1)根据实验测定结果,描绘出了该反应达到平衡状态时及改变外界条件后,反应速率与时间的关系图像(如图1所示),有利于提高D产量的变化过程是图像中的__段;引起该变化过程的外界条件是__。
(2)根据实验测定结果描绘出了图2。由此图像可以得出,升高温度,上述平衡将向__(填“正反应”、“逆反应”)方向移动,K值__(填“增大”、“减小”、“不变”);反应计量数之间的关系:a+b__c+d(填“大于”、“小于”、“等于”或“不确定”)。
【答案】2A(g)B(g) 减慢 > 50% BD t3~t4 增大反应物浓度 逆反应 减小 大于
【解析】
I、(1)由图可知,从反应开始,A的物质的量减少,B的物质的量增加,则A为反应物、B为生成物,开始至4min时,A减少0.8mol0.4mol=0.4mol,B增加0.4mol0.2mol=0.2mol,由物质的变化量之比等于化学计量数之比可知,A、B的化学计量数比为2:1,且后来达到平衡状态,则反应方程式为2A(g)B(g);
(2)降低温度,体系内活化分子数降低,运动速率降低,导致化学反应速率减慢;
(3)由图像可知,4min后,A的量还在减小,B的量还在逐渐增加,说明反应依旧在向正向进行,故v(正)>v(逆);
(4)0~4min,n(A)=(0.8-0.4)mol=0.4mol,其转化率=
=50%;
(5)A、未标明该速率是正反应速率还是逆反应速率,无法据此判断该反应是否处于平衡状态,故A错误;
B、该反应在恒温恒容条件下进行,气体的物质的量之比=容器内压强之比,该反应属于气体非等体积反应,反应过程中,气体的物质的量会发生变化,当气体物质的量不变时,即容器内压强不再变化时,能够说明该反应达到平衡状态,故B正确;
C、该反应在反应过程中,气体的质量不变,且该反应是在恒容容器中进行,故气体的密度始终不变,故不能根据密度判断反应达到平衡状态,故C错误;
D、该反应正向进行过程中,B的体积分数逐渐增加,当B的体积分数不再发生变化时,可说明该反应达到平衡状态,故D正确;
E、根据原子守恒,该反应进行过程中,气体原子数目始终保持不变,故不能根据原子数目判断反应达到平衡状态,故E错误;
F、根据化学方程式计量数之比可知,任意时刻,消耗2nmol的A的同时生成nmol的B,故不能据此判断反应是否达到平衡状态,故F错误;
II、(1)根据图象知,t3改变条件瞬间,正反应速率增大、逆反应速率不变,平衡向正反应方向移动,说明增大反应物浓度;t5改变条件瞬间,正逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动,改变条件应该是减小压强或降低温度,有利于提高D产量的变化过程是向正反应方向进行的过程,根据图象知利于提高D产量的变化过程是图象中的段t3~t4;改变的条件是增大反应物浓度;
(2)根据图象知,一定压强下,升高温度,C的体积分数减小,说明正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,K值减小;相同温度下,增大压强,C的体积分数增大,平衡向正反应方向移动,则a+b>c+d。
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