题目内容

T℃时在2L的密闭容器中X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g).反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图甲所示;若保持其他条件不变,反应温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间的关系如图乙所示.
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则下列结论正确的是(  )
A、该反应可表示为3X(g)+Y(g)?Z(g)B、若其他条件不变,升高温度,平衡将向逆反应方向移动C、若其他条件不变,使用适当的催化剂,则反应可以按图丙进行D、若其他条件不变,开始时将该容器压缩为1 L,则反应将按图丙进行
分析:A、根据物质的量的变化量与化学计量数成正比书写化学方程式;
B、根据图乙中曲线的转折点判断,T2温度高,温度升高时Y的百分含量降低,说明平衡向正反应方向移动;
C、加入催化剂,反应速率增大,平衡所用的时间较短,但平衡状态不发生改变;
D、加压平衡右移,平衡状态会发生改变.
解答:解:A、根据图1分析,反应中X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,所以X、Y为反应物,Z为生成物,根据物质的量的变化量与化学计量数成正比可知0.4mol:0.2mol:0.4mol=2:1:2,所以反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)?2Z(g),故A错误;
B、根据温度越高反应速率越大,达到平衡状态的时间短,根据图乙中曲线的转折点判断,T2时先到达平衡状态,说明T2温度高,温度升高时Y的百分含量降低,说明平衡向正反应方向移动,故B错误;
C、图丙与图甲比较,图丙到达平衡所用的时间较短,说明反应速率增大,但平衡状态没有发生改变,应是加入催化剂所致,故C正确;
D、若其他条件不变,开始时将该容器压缩为1 L,加压平衡右移,平衡状态会发生改变,故D错误.
故选C.
点评:本题考查化学平衡移动以及平衡图象题,做题时注意分析图象中曲线的变化规律,结合外界条件对平衡移动的影响进行分析,题目难度中等.
练习册系列答案
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(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
5
5
 C+
4
4
 KMnO4+
6
6
 H2SO4
5
5
CO2↑+
4
4
MnSO4+
2
2
K2SO4+
6
6
H2O
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①实验2条件下平衡常数K=
0.17
0.17

②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a/b 的值
小于1
小于1
(填具体值或取值范围).
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol,则此时
V
V(填“<”,“>”,“=”).
(3)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(l)△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)=CO (g)+2H2O(l)△H=-442.8KJ/mol

(4)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性.常温下,向10mL 0.01mol?L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01
mol?L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系
c(Na+)>c(HC2O4-)>c(H+)>c(C2O42-)>c(OH-
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1.12×10-4
1.12×10-4
mol/L.
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Fe2O3(s)+3CO(g)?2Fe(s)+3CO2(g)△H=akJ?mol-1
(1)已知:
①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489kJ?mol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)△H2=+172.5kJ?mol-1
则a=
-28.5
-28.5
kJ?mol-1,炼铁反应平衡常数K随温度升高而
减小
减小
(填“增大”、“不变”或“减小”).
(2)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在体积均为2L的恒容密闭容器甲和乙中,分别按下所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡.
Fe2O3 CO Fe CO2
1.0mol 1.0mol 1.0mol 1.0mol
1.0mol 2.0mol 1.0mol 1.0mol
①甲容器中CO的平衡转化率为
60%
60%

②下列说法正确的是
cd
cd
(填字母).
a.增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率
b.甲、乙容器中CO的平衡转化率之比大于1
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2:3
d.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
(3)实验室有提纯后的铁矿粉(含氧化铁、氧化亚铁中的一种或两种),请设计实验探究其成分:
实验室仅提供如下仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、胶头滴管、酒精灯、试管夹;3mol/L H2SO4溶液、0.01mol/L KMnO4溶液、20% KSCN溶液、蒸馏水.
①提出合理假设:
假设1:只含氧化亚铁;
假设2:只含氧化铁;
假设3:
既含氧化亚铁又含氧化铁
既含氧化亚铁又含氧化铁

②请在下列表格中填写实验步骤、预期现象与结论.(可不必填满)
实验操作 预期现象及结论
步骤1:取少量样品于烧杯中加适量稀硫酸溶解 \
步骤2:
取少量步骤1所得溶液于试管中滴加几滴KSCN溶液
取少量步骤1所得溶液于试管中滴加几滴KSCN溶液
若溶液变红则证明样品中含氧化铁
若不变红则证明样品中不含氧化铁
若溶液变红则证明样品中含氧化铁
若不变红则证明样品中不含氧化铁
步骤3:
另取少量步骤1所得溶液于试管中滴加几滴KMnO4溶液
另取少量步骤1所得溶液于试管中滴加几滴KMnO4溶液
若KMnO4溶液紫色褪去则证明样品中含氧化亚铁
若KMnO4溶液不褪色则证明样品中不含氧化亚铁
若KMnO4溶液紫色褪去则证明样品中含氧化亚铁
若KMnO4溶液不褪色则证明样品中不含氧化亚铁
步骤4:
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义.
Ⅰ.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).

根据图示回答下列问题:
①2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)的△H
0.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1
K2;若反应进行到状态D时,v
v(填“>”、“<”或“=”).
②若在恒温、恒容条件下向上述平衡体系中通He,V
不变
不变
(填“增大”、“减小”或“不变”);平衡
移动(填“向左”、“向右”或“不”).
③若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,V
减小
减小
,V
减小
减小
;平衡
向左
向左
移动.
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.
①如图2是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学反应方程式:
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ?mol-1
(△H的数值用含字母a、b的代数式表示).
②工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 
催化剂
高温
2NH3(g).在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中达到平衡后.改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是
AB
AB

A、增大压强    B、增大反应物的浓度   C、使用催化剂     D、降低温度
③工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
催化剂
高温
2NH3(g).设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60mol H2(g).反应在一定条件下达到平衡时,NH3的体积分数为
4
7
.计算:该条件下N2(g)+3H2(g) 
催化剂
高温
2NH3(g)的平衡常数为
200
200
;N2的平衡转化率为
66.7%
66.7%

④已知化学反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);其化学平衡常数K与温度T的关系如下表:
T/℃ 200 300 400
K K1 K2 0.5
400℃时,在2L的密闭容器中2NH3(g)?N2(g)+3H2(g) 的化学平衡常数K的值为
2
2
.当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为12mol和8mol、4mol时,则该反应的v(N2
大于
大于
v(N2)(填“大于”、“小于”或“等于”)

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