题目内容
【题目】已知2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H=-Q1 kJ/mol(Q1>0), 在一个有催化剂的容积不变的密闭容器中加入2 molA2和1 molB2,在500℃时充分反应,达平衡后C3的浓度为w mol·L-1,放出热量为Q2 kJ。
(1)达到平衡时, A2的转化率为 。
(2)达到平衡后,若向原容器中通入少量的氩气,A2的转化率将 (填“增大“、“减小”或“不变”)
(3)若在原来的容器中,只加入2mol C3,500℃时充分反应达平衡后,吸收热量Q3 kJ,C3浓度 (填>、=、<)w mol·L-1,Q1、Q2、Q3 之间满足何种关系:Q3= 。
(4)改变某一条件,得到如图的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),可得出的结论正确的是 ;
a.反应速率c>b>a
b.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
c.T2>T1
d.b点A2和B2的物质的量之比为2:1
(5)若将上述容器改为恒压容容器,起始时加入4 molA2和2 molB2,500℃时充分反应达平衡后,放出热量Q4 kJ,则Q2 Q4(填“>”、“<”或“=”)。
(6)下列措施可以同时提高反应速率和B2的转化率是 (填选项序号)。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离生成的C3 d.升高温度
【答案】(13分)
(1)Q2/Q1(2分)
(2)不变(1分)
(3)=(2分);Q1-Q2(2分)
(4)ad(2分)
(5)<(2分)
(6)b(2分)
【解析】
试题分析:
(1)根据2A2(g)+B2(g)2C3(g);△H=-Q1 kJ/mol(Q1>0),达平衡后放出热量为Q2 kJ,设参加反应的A2为n mol,则n:2=Q2:Q1,达到平衡时, A2的转化率为[(2Q2/Q1)÷2]x100%=Q2/Q1。
(2)因为是在恒容的密闭容器中,达到平衡后,若向原容器中通入少量的氩气,没有影响体积,所以平衡不移动,A2的转化率不变。
(3)根据等效平衡的理论,只加入2mol C3,相当于加入2 molA2和1 molB2,所以C3浓度=w mol·L-1,Q1、Q2、Q3 之间的关系为Q1=Q2+Q3,Q3=Q1-Q2。
(4)a.增大B2的浓度,反应速率增大,a正确;b.达到平衡时A2的转化率大小为:c>b>a,b错误;c.正反应是放热反应,升高温度反应速率增大,但平衡向逆反应方向移动,c错误; d.按系数比加入各反应物,按系数比消耗各物质,所以平衡时仍为2:1,d正确。
(5)原平衡随反应进行,压强降低.恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2molA2和1molB2,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应移动,则Q2<Q4。
(6)a.催化剂只能加快化学速率,不能改变平衡状态,不符合;b.增大压强,平衡向正反应方向移动,符合;c.及时分离生成的C3,化学反应速率减慢,不符合,d.升高温度,平衡逆向移动,不符合。