题目内容

(6分)在一定条件下进行如下反应:aX(g)+bY(g)cZ(g),如图是不同温度下反应达到平衡时,反应混合物中Z的体积分数和压强的关系示意图。

(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=    。随着温度的升高,K值    (填”增大”“减小”或”不变”)。当反应物起始浓度相同时,平衡常数K值越大,表明    (填序号)。
A.X的转化率越高B.反应进行得越完全
C.达到平衡时X的浓度越大D.化学反应速率越快
(2)如图所示,相同温度下,在甲、乙两容器中各投入1 mol X、2 mol Y和适量催化剂,甲、乙两容器的初始体积均为1 L。甲、乙容器达到平衡所用时间:甲    乙(填”>““<“或”=“,下同),平衡时X和Y的转化率:甲    乙。
(6分)  减小   AB(2分)       (2)>   <

试题分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据化学方程式可知,该反应的平衡常数K=。根据图像可知,温度越高,Z的含量越低。这说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应。因此随着温度的升高,K值减小。根据概念可知,当反应物起始浓度相同时,平衡常数K值越大,表明该可逆反应的正向程度越大,反应进行的越完全,所以答案选AB。
(2)根据图像可知,甲是保持温度和容积不变的,乙是保持温度和压强不变的,因此在反应过程中,乙中的压强始终大于甲中的压强,所以甲中的反应速率小,达到平衡的时间长。但由于正反应是体积减小的,所以压强越大,反应式的转化率越高。
点评:在可逆反应的有关图像识别中,需要注意的是:一、ν-t 图像或 c-t 图像:1.ν-t 图像:分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。 二、平衡图像 1.出现拐点的图像:分析依据“先拐先平”。在转化率-时间图像或物质的百分含量-时间图像中,先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高或压强大或使用合适的催化剂等)。
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