题目内容

向某密闭容器中加入0.6 mol A、0.2 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[其中t0-t1阶段c(B)未画出]。t2时刻后改变条件反应体系中反应速率随时间变化的情况如乙图所示,且四个阶段都各改变一种条件并且改变的条件均不相同。下列说法正确的是(   )

A.反应的方程式为3A(g)+B(g)    2C(g)
B.t3~t4,t4~t5,t5~t6各阶段可能改变的条件依次为:加催化剂,降低反应温度,增大压强
C.B的起始物质的量为0.08 mol
D.若t1="10" s,A在t0~t1时间段的反应速率为0.00225 mol·L-1·s-1 
C

试题分析:A、根据图甲可知反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g)B(g)+2C(g),错误;B、t4~t5阶段应为减小压强,错误;C、A的起始物质的量为0.6 mol ,起始浓度为0.15mol?L?1,可知容器体积V=4L,根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为4L,生成B的物质的量为0.12mol,平衡时B的物质的量为0.2mol,所以起始时B的物质的量为0.2mol-0.12mol=0.08mol,正确;D、A在t0~t1时间段的反应速率为:0.09mol/L÷10s="0.009" mol·L-1·s-1,错误。
练习册系列答案
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工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)+Q
(1)能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)下表所列数据是反应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
 
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
a.升温;b.加入催化剂;c.增加CO的浓度;d.加入H2加压;e.加入惰性气体加压;f.分离出甲醇
(4)寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由:___________________________________________________。
氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。工业合成氨的反应如下:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)  △H=一92. 4 KJ·mol-1
(1)2NH3(g) N2(g) +3H2(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有
①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3②用NH3、N2、H2表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变
A.①③④B.①②④⑤C.①④⑤D.②③④
(2)工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。

t℃时,向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH3 ,70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间/min
 0
30
70
80
100
n(CO2) /mol
0.10
0.060
0.040
0.040
0.040
 
①20 min时,υ(CO2 )_     80 min时。υ(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min时,保持其它条件不变,再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3,重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_    (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_      (保留二位小数)。
④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是         (填图甲中的“A”或“B”)。

⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为                ,若两极共收集到气体22. 4L(标
况),则消耗的尿素为            g(忽略气体的溶解)。

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