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精英家教网已知,某温度下在2L密闭容器中加入一定量A,发生以下化学反应:
2A(g)?B(g)+C(g);△H=-48.25kJ?mol-1反应过程中时间t与A、B浓度有下图所示关系,若测得第15min时c(B)=1.6mol?L-1,则下列结论正确的是(  )
A、该温度下此反应平衡常数为3.2B、A的初始物质的量为4 molC、反应到达平衡的过程中,放出的热量是154.4kJD、如使反应最终c(B)/c(A)=3,只能降低反应温度
分析:由图可知,15min时反应到达平衡,平衡时c(B)=1.6mol?L-1
c(B)
c(A)
=2,故平衡时c(A)=0.8mol/L;
A.根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算平衡时c(C),代入平衡常数表达式k=
c(B)?c(C)
c2(A)
计算;
B.根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算△c(A),A的平衡浓度+△c(A)=A的起始浓度,再根据n=cV计算;
C.计算参加反应的A的物质的量,结合热化学方程式计算放出的热量;
D.要使
c(B)
c(A)
=3,应改变条件使c(B)增大,c(A)降低,结合外界条件对平衡影响分析.
解答:解:由图可知,15min时反应到达平衡,平衡时c(B)=1.6mol?L-1
c(B)
c(A)
=2,故平衡时c(A)=0.8mol/L;
A.浓度变化量之比等于化学计量数之比,故平衡时c(C)=c(B)=1.6mol?L-1,故平衡常数表达式k=
c(B)?c(C)
c2(A)
=
1.6×1.6
0.82
=0.04,故A错误;
B.浓度变化量之比等于化学计量数之比,故△c(A)=2c(B)=2×1.6mol?L-1=3.2mol?L-1,A的起始浓度为3.2mol?L-1+0.8mol/L=4mol/L,故A的初始物质的量为4mol/L×2L=8 mol,故B错误;
C.参加反应的A的物质的量为3.2mol/L×2L=6.4mol,故放出的热量为48.25kJ×
6.4mol
2
=154.4kJ,故C正确;
D.要使
c(B)
c(A)
=3,应改变条件使c(B)增大,c(A)降低,可以只增大B的浓度,该反应为放热反应,可以降低温度使平衡向正反应进行,故D错误;
故选C.
点评:本题考查化学平衡图象、有关计算、影响平衡的因素等,注意D选项,反应前后气体的体积不变,只降低A的浓度所到达的平衡状态与原平衡状态为等效平衡,c(B)/c(A)值不变.
练习册系列答案
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Ⅰ.最近有科学家提出构想:把空气吹入饱和碳酸钾溶液,然后再把CO2从溶液中提取出来,经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇.该构想技术流程如下:
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(1)向分解池中通入高温水蒸气的作用是
 

(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(1)△H=-44.0kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
 

Ⅱ.一氧化碳与氢气也可以合成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
(1)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡,测得c(H2)=2.2mol?L-1,则CO的转化率为
 

(2)T1℃时,此反应的平衡常数为K(T1)=50.此温度下,在一个2L的密闭容器中加入一定量CO和H2,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质 H2 CO CH3OH
浓度/(mol?L-1 0.2 0.2 0.4
①比较此时正、逆反应速率的大小:v
 
v值(填“>”、“<”或“=”).
②若其他条件不变时,只改变反应的某一个条件,下列说法正确的是
 

A.若达到新平衡时c(CO)=0.3mol/L,平衡一定逆向移动
B.若将容器体积缩小到原来的一半,达到新平衡时,0.2mol/L<c(CO)<0.4mol/L
C.若向容器中同时加入0.4mol CO和0.8mol CH3OH(g),平衡不移动
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Ⅲ.CO2和SO2的处理是许多科学家都在着力研究的重点.有学者想以如图所示装置用燃料电池原理将CO2、SO2转化为重要的化工原料.
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(1)若A为CO2,B为H2,C为CH3OH,电池总反应式为CO2+3H2=CH3OH+H2O,则正极反应式为
 

(2)若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,则负极反应式为
 

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