题目内容

【题目】将一定量纯净的 X 置于某 10L 容积恒定的真空容器中(假设固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:X(s)2Y(g)+Z(g),实验测得不同温度下的分解平衡常数列于如表,下列说法中不正确的是(

温度(

15.0

25.0

30.0

35.0

K/(×10﹣8 mol3L﹣3)

0.205

1.64

4.68

10.8


A.若Z的体积分数不再随时间变化时表示反应达平衡状态
B.35 时,达平衡时,X分解了 0.03 mol
C.该反应在高温下可能自发
D.若在恒温下,压缩容器体积,再次达平衡后,n(X)比原平衡大

【答案】A
【解析】解:A、反应X(s)2Y(g)+Z(g)中,Y和Z都是气体,而X是固体,所以Z的体积分数始终不随时间变化而变化,所以Z的体积分数不能作平衡状态的标志,故A错误;B、35℃平衡常数为10.8,

X(s)

2Y(g)+

Z(g)

起始量:

a

0

0

变化量:

b

2b

b

平衡量:

a﹣b

2b

b

所以K= =10.8,解之得b=0.03 mol,故B正确;
C、由表可知温度越高,平衡常数K越大,所以反应X(s)2Y(g)+Z(g)△H>0,△S>0,根据△G=△H﹣T△S,只能在高温的条件下反应能自发进行,故C正确;
D、压缩容器体积,相当于增大压强,平衡逆向移动,所以再次达平衡后,n(X)比原平衡大,故D正确;
故选A.
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识,掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).

练习册系列答案
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【题目】乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产.
(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2 , CaC2再与水反应即得到乙炔.CaC2与水反应的化学方程式为
(2)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2 (g)+2H2O(l)△H1=﹣890.3kJ/mol
C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2 (g)+H2O(l)△H2=﹣1299.6kJ/mol
2H2 (g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=﹣571.6kJ/mol
则甲烷气相裂解反应:2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g) 的△H=kJ/mol
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)昀关系如图所示.

①T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4 只发生反应2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得
c(C2H4)=c(CH4).该反应的△H(填“>”或“<”)0,CH4的平衡转化率为 . 上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol/(Ls)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1(填“>”或“<”) T2 , t=s.
②列式计算反应2CH4(g)=C2H2(g)+3H2(g),在图中A点温度时的平衡常数K=(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg0.05=﹣1.3 )
③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有

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