题目内容
【题目】现将2mol气体A与1mol气体B充入一个体积不变的容器内,发生反应:2A+BC+3D+4E,达到平衡后气体A的浓度减少一半,发现少量液滴生成,在相同的温度下测得反应前后压强分别为6.06×106Pa和8.08×106Pa,又测得反应共放出热量QkJ,下列说法正确的是( )
A.上述反应达到平衡后,其他的条件不变的情况下,升高温度,压强一定增大
B.在上述平衡体系中再加入1molA和0.5molB,平衡正向移动,A的转化率增大
C.该反应的热化学方程式2A(g)+B(g)C(g)+3D(l)+4E(g)△H=﹣QkJ/mol
D.该反应在任何温度下都可自发进行
【答案】D
【解析】解:恒温恒容条件下,反应前后气体总压强之比等于其物质的量之比,则反应后混合气体物质的量= ×3mol=4mol,达到平衡时A的浓度减小一半,说明A的物质的量减小一半,即有1molA反应,则有0.5molB反应,生成0.5molC、1.5molD、2molD,A.该反应中放出热量,则正反应是放热反应,反应前后气体压强增大,则反应前后气体物质的量之和增大,升高温度平衡逆向移动,气体的物质的量减小,则压强减小,故A错误;
B.在上述平衡体系中再加入1molA和0.5molB,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆向移动,A的转化率减小,故B错误;
C.有1molA反应放出QkJ热量,则2molA完全反应放出2QkJ热量,且反应前后压强之比为3:4,气体的物质的量之比为3:4,E应该是液体,其热化学方程式为2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)+4E(l)△H=﹣2QkJ/mol,故C错误;
D.该反应的焓变小于0,熵变大于0,则△G=△H﹣T△S<0,该反应在任何温度下都可自发进行,故D正确;
故选D.
【考点精析】关于本题考查的化学平衡状态本质及特征和化学平衡的计算,需要了解化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效);反应物转化率=转化浓度÷起始浓度×100%=转化物质的量÷起始物质的量×100%;产品的产率=实际生成产物的物质的量÷理论上可得到产物的物质的量×100%才能得出正确答案.
【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 溶液褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3mol/L 稀H2SO4溶液 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | ||
1 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
2 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
请回答:
(1)根据表中的实验数据,可以得到的结论是 .
(2)利用实验1中的数据,计算用KMnO4表示的化学反应速率为 .
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示.
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究.
①该小组同学提出的假设是 .
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 | 再向试管中加入某种固体 | 溶液褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 3mol/L 稀H2SO4溶液 | 0.05mol/L KMnO4溶液 | |||
4 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | MnSO4 | t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到现象.