题目内容

某温度下，在容积为2L的密闭容器中加入物质A（g），发生反应：xA（g）?B（g）+C（g）△H＞0
在不同时间，测得容器中各物质的物质的量如表所示：
0s 20s 40s 60s
n（A）/mol a 3.0 2.0 2.0
n（B）/mol 0 1.0 2.0 c
n（C）/mol 0 1.0 b 2.0
下列说法正确的是（　　）
A、反应在前20s内的平均速率为v（A）=0.05 mol?L-1?s-1
B、40s时，反应的正反应速率和逆反应速率相等
C、该温度下，反应的化学平衡常数为1
D、若升高温度，则化学平衡常数减小
分析：图表数据分析判断，
                 xA（g）?B（g）+C（g）
起始量（mol）    a        0       0
变化量（mol）    2x       2.0     2.0
平衡量（mol）   2.0       2.0      2.0
              xA（g）?B（g）+C（g）
起始量（mol） a        0      0
变化量（mol）  x        1.0    1.0
20s量（mol）  3.0       1.0      1.0
2x+2.0=x+3.0
x=1.0mol
a=4mol
A、依据化学反应速率概念分析计算分析；
B、40s时，A的物质的量和60°C时物质的量相同，反应达到平衡，反应的正反应速率和逆反应速率相等；
C、依据化学平衡三段式计算平衡浓度，结合平衡常数概念计算分析；
D、反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大．
解答：解：图表数据分析判断，
             xA（g）?B（g）+C（g）
起始量（mol） a       0       0
变化量（mol） 2x     2.0    2.0
平衡量（mol） 2.0    2.0    2.0
             xA（g）?B（g）+C（g）
起始量（mol） a       0      0
变化量（mol） x       1.0   1.0
20s量（mol） 3.0     1.0    1.0
2x+2.0=x+3.0
x=1.0mol
a=4mol
A、反应在前20s内的平均速率为v（A）=
1.0mol
2L
20s
=0.025 mol?L-1?s-1，故A错误；
B、40s时，A的物质的量和60°C时物质的量相同，反应达到平衡，反应的正反应速率和逆反应速率相等，故B正确；
C、由平衡浓度可知，平衡常数K=
2
1
×
2
1
2
1
=2，故C错误；
D、反应是吸热反应，升温平衡正向进行，平衡常数增大，故D错误；
故选B．
点评：本题考查了化学平衡影响因素分析，平衡常数计算应用，三段式计算应用是解题关键，题目难度较大．
练习册系列答案
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2009年12月7日一18日在丹麦首都哥本哈根召开的联合国气候会议，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议．而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：
某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.1125mol/（L?min）
0.1125mol/（L?min）
．
②下列措施中一定不能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是：
D
D
．
A．降低温度    B．缩小容器的容积    C．将水蒸气从体系中分离   D．使用更有效的催化剂
（2）常温常压下，饱和CO 2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×l0-5mol?L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
4.2×10-7
4.2×10-7
．（已知：10 -5.6=2.5×l0-6）．
（3）标准状况下，将1.12LCO2通入100mL 1mol?L-1的NaOH溶液中，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
c（Na+）＞c（CO2-3）＞c（OH-）＞c（HCO-3）＞c（H+）
；
（4）如图是乙醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是
乙醇
乙醇
（填“乙醇”或“氧气”），
b处电极上发生的电极反应是：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
．
（5）CO2在自然界循环时可与CaCO3反应，CaCO3是一种难溶物质，其Ksp=2.8×10-9．CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀，现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合，若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L，则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L
．
（2012?信阳二模）如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视．为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3.25mol H2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH（g）和H2O（g）的物质的量（n）随时间变化如右图所示：
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
0.1125mol/（L?min）
0.1125mol/（L?min）
．
②下列措施中一定不能使CO2的转化率增大的是
ACD
ACD
．
A．在原容器中再充入1mol CO2        B．在原容器中再充入1mol H2
C．在原容器中充入1mol氦气         D．使用更有效的催化剂
E．缩小容器的容积                  F．将水蒸气从体系中分离
（2）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c（H2CO3）=1.5×10-5mol/L．若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3?HCO3-+H+的电离平衡常数K=
4.2×10-7
4.2×10-7
．（已知：10-5.6=2.5×10-6）．
（3）标准状况下，将4.48L CO2通入200mL 1.5mol/L的NaOH溶液，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（CO32-）＞c（OH-）＞c（H+）
．
（4）如图是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结构示意图，则a处通入的是
甲醇
甲醇
（填“甲醇”或“氧气”），其电极上发生的电极反应式为
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O
．
（5）已知，常温下Ksp（AgCl）=2.0×10-10，Ksp（AgBr）=5.4×10-13．向AgNO3溶液中加入KBr和KCl，当两种沉淀共存时，溶液中c（Br-）和c（Cl-）的比值为
2.7×10-3
2.7×10-3
．
PCl5的热分解反应如下：PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）
（1）该反应的平衡常数表达式为：K=
c(PCl3)?c(Cl2)
c(PCl5)
c(PCl3)?c(Cl2)
c(PCl5)
．
（2）若某温度下，在容积为1.0L的密闭容器中充入0.20mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.15mol/L，
①平衡时，PCl5的浓度为：
0.05mol/L
0.05mol/L

②平衡时，Cl2的浓度为：
0.15mol/L
0.15mol/L

③该温度下的平衡常数为：
0.45
0.45
．
（3）相同条件下，在容积为1.0L的密闭容器中充入0.20mol PCl3和0.20mol Cl2，达到平衡后，其平衡常数为：
2.22
2.22
．（保留两位小数） 
（4）某温度下，合成氨反应的热化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol在该温度下，将1mol N2和3mol H2放入密闭容器中，在有催化剂存在的条件下充分反应，测得反应放出的热量总是小于92.4kJ，其原因是：
该反应是可逆反应，1molN2和3molH2不可能完全反应，所以放出的热量总是小于92.4kJ
该反应是可逆反应，1molN2和3molH2不可能完全反应，所以放出的热量总是小于92.4kJ
．
PCl5的热分解反应如下：PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）
（1）写出反应的平衡常数表达式；
（2）已知某温度下，在容积为10.0L的密闭容器中充入2.00mol PCl5，达到平衡后，测得容器内PCl3的浓度为0.150mol/L．计算该温度下的平衡常数．

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