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【题目】某密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH ,图1表示该反应在不同温度下B的转化率随温度变化曲线,图2表示该反应的反应速率(v)随时间(t)变化图像。

请回答下列问题:

(1)图中a、b、c三点的化学反应速率(v)由快到慢是__________

(2)图中该反应的ΔH_______0。

(3)图中a、b、c三点,未达到平衡状态且v>v的点是_______

请回答下列问题:

(4)图中t2时刻改变的外界条件是___________

(5)图中从t1 t6 反应物转化率最低的是_______时刻。

【答案】v(c)> v(b) > v(a) > c 加入催化剂 t6

【解析】

根据温度对反应速率的影响分析速率的快慢。随着温度升高,B的转化率增大,说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热反应。根据各点转化率与平衡时转化率的大小关系分析反应进行的方向。

(1)根据温度对反应速率的影响分析,温度越高,反应速率越快,则速率的关系为 v(c)> v(b) > v(a)

(2).从图分析,随着温度升高,B的平衡转化率增大,说明升高平衡正向移动,则正反应为吸热反应,焓变大于0。

(3)a点的转化率大于平衡时的转化率,所以该反应应向逆向进行,b点的转化率等于平衡时的转化率,说明该点到平衡状态,c点的转化率小于平衡时的转化率,说明该反应向正向进行,故c点未达到平衡状态且vv

(4). t2时刻改变的外界条件后正逆反应速率相等,平衡不移动,说明该条件为加入催化剂。 (5) t2时刻加入催化剂,平衡不移动,后面改变条件平衡逆向移动,平衡转化率降低,所以t6点的转化率最低。

练习册系列答案
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【题目】含氮化合物在材料方面的应用越来越广泛。

(1)甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。工业合成甲胺原理:

CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。

①已知键能指断开1mol气态键所吸收的能量或形成1mol气态键所释放的能量。几种化学键的键能如下表所示:

化学键

C-H

C-O

H-O

N-H

C-N

键能/kJ·mol-1

413

351

463

393

293

则该合成反应的△H=______________

②一定条件下,在体积相同的甲、乙、丙、丁四个容器中,起始投入物质如下:

NH3(g)/mol

CH3OH(g)/mol

反应条件

1

1

498K,恒容

1

1

598K,恒容

1

1

598K,恒压

2

3

598K,恒容

达到平衡时,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH转化率由大到小的顺序为_______________

(2)工业上利用镓(Ga)与NH3在高温下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),其反应原理为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)△H=-30.81kJ·mol-1

①在密闭容器中充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应体系与温度、压强的相关曲线如图所示。图中A点与C点的化学平衡常数分别为KA和KC,下列关系正确的是_________(填代号)。

a.纵轴a表示NH3的转化率 b.纵轴a表示NH3的体积分数 c.T1<T2 d.KA<Kc

②镓在元素周期表位于第四周期第ⅢA族,化学性质与铝相似。氮化镓性质稳定,不溶于水,但能缓慢溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式为_____________________

(3)用氮化镓与铜组成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成CH4。铜电极表面发生的电极反应式为___________。两电极放出O2和CH4相同条件下的体积比为________,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量的__________(填“盐酸”或“硫酸”)。

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