题目内容

在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②______________________________________________;
③______________________________________________;
(2)实验②平衡时B的转化率为________;实验③平衡时C的浓度为________________;
(3)该反应的ΔH________0,其判断理由是_________________________________;
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率:
实验②:vB=________;
实验③:vC=________。
(1)②加催化剂 达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变 ③温度升高 达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4) 0.060 mol/L
(3)> 温度升高,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应
(4)0.014 mol/(L·min) 0.009 mol/(L·min)
本题主要考查化学平衡,意在考查考生读图、表述和计算能力。(1)分析图像可知,①和②在平衡时刻A的浓度相等,且②的曲线斜率较大,说明反应速率较大,故是改变某一条件使反应加快,但平衡没有移动,故只可能是使用了催化剂。①和③相比较,平衡时刻③中A的浓度较小,曲线斜率较大,说明③的反应速率较大且平衡向正方向移动,而起始浓度相等,故只可能是升高温度。
(2)由起始到平衡时刻Δc(A)=0.10 mol·L1-0.060 mol·L1=0.040 mol·L1,故Δc(B)=0.080 mol·L1,则B的转化率为0.080÷0.20×100%=40%;实验③平衡时刻,c(C)=0.060 mol·L1
(3)由(1)可知,温度升高平衡向正方向移动,那么该反应正反应方向要吸热,ΔH>0。
(4)观察图像可知,在第4.0 min时,②中c(A)=0.072 mol·L1,③中c(A)=0.064 mol·L1。②中v(A)=(0.10 mol·L1-0.072 mol·L1)/4.0 min=0.007 mol·L1·min1,而v(B)=2v(A)=0.014 mol·L1·min1。③中v(A)=(0.1 mol·L1-0.064 mol·L1)/4.0 min=0.009 mol·L1·min1,而v(C)=v(A)=0.009 mol·L1·min1
练习册系列答案
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甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用两种方法制备甲醇:
反应Ⅰ:CO(g) + 2H2 (g) CH3OH (g) DH1
反应Ⅱ:CO2(g)+ 3H2(g)  CH3OH (g)+H2O(g) DH2
① 下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
由表中数据判断DH1_______________0(填“<”、“=”或“>”)。
② 某温度下,将2molCO和6molH2充入2L密闭容器中充分反应,4分钟后反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.4mol,则CO的反应速率为________________,此时的压强是反应前压强的___________倍。
(2)反应Ⅱ的平衡常数表达式为____________________,为了加快反应Ⅱ的反应速率,并且提高H2的转化率,采取的措施是_______________(填写正确选项的字母)。
a.增大CO2的浓度           b.增大H2的浓度
c.增大压强                 d.加入催化剂
(3)工业上利用CO与水蒸气的反应,将有毒的CO转化为无毒的CO2,书写有关热化学反应方程式__________________________________。该反应在830K下进行时,初始浓度到达平衡的时间有如下的关系:
CO的初始浓度(mol/L)
2
4
1
3
H2的初始浓度(mol/L)
3
2
3
3
时间(min)
8
6
12
n
 
则n 为________min。
(4)近年来,科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池。该电池中甲醇发生反应的一极为______极、其电极反应式为_________________。
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