题目内容
6．在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应：A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0．t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示．下列说法正确的是（ ）
| A． | 0～t2时，v正始终大于v逆 | |
| B． | Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ＞Ⅱ | |
| C． | Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ＜Ⅱ | |
| D． | t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C |
分析 A、由图象分析可知，0～t1，反应正向进行，v正＞v逆，t1～t2，反应到达平衡，v正=v逆；
B、由图象分析可知，t2时刻改变条件后达到平衡时，逆反应速率不变，说明和原平衡等效，体积分数不变；
C、由图象分析可知，t2时刻改变条件后达到平衡逆反应速率不变，说明平衡不移动，即不是升高温度，而平衡常数是温度的函数；
D、向密闭容器中加C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，说明和原平衡相同；
解答 解：A、0～t1，反应正向进行，v正＞v逆，t1～t2，反应到达平衡，v正=v逆，故A错误；
B、t2时刻改变条件后达到平衡时，逆反应速率不变，说明和原平衡等效，A的体积分数Ⅰ=Ⅱ，故B错误；
C、由图象分析可知，t2时刻改变条件后达到平衡逆反应速率不变，说明平衡不移动，即不是升高温度，而平衡常数是温度的函数，温度不变平衡常数不变，故C错误；
D、向密闭容器中加C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，说明和原平衡相同，符合图象，故D正确；
故选：D．
点评 本题考查了化学平衡的建立，根据影响速率、平衡的因素来解答，注意图象的分析，难度中等．
练习册系列答案
相关题目
11．某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究：
（1）预测：根据已有知识和“氢铵”的名称，该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐．
（2）实验和探究：
①NH4+的验证：取少量固体药品于试管中，然后滴加NaOH浓溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部，若红色石蕊试纸变蓝，则证明含NH4+．
②阴离子的探究：取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将产生的气体通入图1装置．观察到的现象是溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊．再向滴加稀盐酸反应后的试管中加Ba（OH）2溶液，无明显现象．
初步结论：“氢铵”是碳酸的铵盐．
③思考：上述实验步骤②加入Ba（OH）2溶液的目的是检验是否存在SO42-．根据初步实验结论，提出假设：
假设1：氢铵成分是NH4HCO3 假设2：氢铵成分是（NH4）2CO3
假设3：氢铵成分是（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物．
④根据上述假设，设计实验得出结论．限选试剂和仪器有：CaCl2溶液、品红溶液、Ba（NO3）2溶液、1.0mol/L盐酸、1.0mol•L-1 NaOH溶液、饱和澄清石灰水、BaCl2溶液、Ba（OH）2溶液、试管、胶头滴管
（3）延伸探究：
①根据氢铵成分，设计小组根据下面实验装置来制备NH4HCO3是否合理否（填“是”或“否”）
②该实验小组设计了以下实验方案测定氢铵中的含氮量，请你阅读后进行评价：准确称取一定质量的样品，放入图2方案的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图3装置，通过实验测定烧杯增加的质量（忽略漏斗中附着溶液的质量）．然后进行计算，可得化肥的含氮量．请你评价上述方案是否合理．若合理只需要说明结论；若不合理，请简要说明原因，并指出修改方案（若要添加仪器、药品，请说明添加的位置、名称）
不合理，装置中没有干燥装置，稀硫酸吸收了较多水蒸气，误差太大；在烧杯前加一个装有碱石灰的干燥管．
（1）预测：根据已有知识和“氢铵”的名称，该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐．
（2）实验和探究：
①NH4+的验证：取少量固体药品于试管中，然后滴加NaOH浓溶液，加热试管，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部，若红色石蕊试纸变蓝，则证明含NH4+．
②阴离子的探究：取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将产生的气体通入图1装置．观察到的现象是溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊．再向滴加稀盐酸反应后的试管中加Ba（OH）2溶液，无明显现象．
初步结论：“氢铵”是碳酸的铵盐．
③思考：上述实验步骤②加入Ba（OH）2溶液的目的是检验是否存在SO42-．根据初步实验结论，提出假设：
假设1：氢铵成分是NH4HCO3 假设2：氢铵成分是（NH4）2CO3
假设3：氢铵成分是（NH4）2CO3和NH4HCO3的混合物．
④根据上述假设，设计实验得出结论．限选试剂和仪器有：CaCl2溶液、品红溶液、Ba（NO3）2溶液、1.0mol/L盐酸、1.0mol•L-1 NaOH溶液、饱和澄清石灰水、BaCl2溶液、Ba（OH）2溶液、试管、胶头滴管
| 实验步骤 | 预期现象及结论 |
| 步骤1：取适量“氢铵”配制成溶液，取1～2ml试液于一支洁净的试管中，加足量BaCl2溶液，充分振荡． | ①若出现白色沉淀，证明氢铵中含有（NH4）2CO3； ②若没有明显现象可能含有NH4HCO3 |
| 步骤2：静置，取上层清液少许于另一试管中， 继续滴加滴加适量Ba（OH）2溶液，振荡观察现象． | 若出现白色沉淀，证明氢铵中含有NH4HCO3结合步骤1②，则假设1成立； 结合步骤1①，则假设3成立； 仅在步骤1中产生白色沉淀，则假设2成立；． |
①根据氢铵成分，设计小组根据下面实验装置来制备NH4HCO3是否合理否（填“是”或“否”）
②该实验小组设计了以下实验方案测定氢铵中的含氮量，请你阅读后进行评价：准确称取一定质量的样品，放入图2方案的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图3装置，通过实验测定烧杯增加的质量（忽略漏斗中附着溶液的质量）．然后进行计算，可得化肥的含氮量．请你评价上述方案是否合理．若合理只需要说明结论；若不合理，请简要说明原因，并指出修改方案（若要添加仪器、药品，请说明添加的位置、名称）
不合理，装置中没有干燥装置，稀硫酸吸收了较多水蒸气，误差太大；在烧杯前加一个装有碱石灰的干燥管．
17．下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述正确的是（ ）
| A． | 在相同温度下，Na2CO3比NaHCO3的溶解度小 | |
| B． | 可用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 | |
| C． | 可用加热的方法除去Na2CO3中混有的NaHCO3杂质 | |
| D． | Na2CO3和NaHCO3固体分别与盐酸反应产生等量的CO2时，后者消耗的H+多 |
14．二氧化碳的捕集、利用与封存（CCUS）是我国能源领域的一个重要战略方向，CCUS或许发展成一项重要的新兴产业．
（1）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1=a kJ•mol-1
CO（g）+H2O （g）═CO2（g）+H2 （g）△H2=b kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3=c kJ•mol-1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g） 的△H=a+2b-2ckJ•mol-1．
（2）利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2+3H2═CH3OH+H2O其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示．
①a点所代表的状态不是（填“是”或“不是”）平衡状态．
②c点CO2的转化率高于b点，原因是b、c点都未达到平衡状态，c点温度高，反应速率快，二氧化碳的转化率较大．
（3）在实际生产中发现，随着甲醇的生成，还伴随有少量CO副产物出现：CO2+H2?CO+H2O，且CO2的转化率、甲醇的产率和CO含量除受浓度、度、压强等因素影响外，还受催化剂CuO的质量分数、气体混合物在反应锅炉内的流动速率影响（用空间流率表示）．通过实验分别得到数据图2、3：
①由图2得，最佳空间流率为3600h-1；
②在其他条件不变的前提下调整催化剂配比，并记录到达平衡所需的时间，得到如如表数据，试说明不选择单组份ZnO原因是使用单组分ZnO时反应速率虽然快，但是由图3可知，二氧化碳转化率、甲醇的产率都过低，实际生产中没有意义，故不采用．
（4）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0.1MPa，n（H2）：n（CO2）=3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2（g）+6H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$C2H4（g）+4H2O（g）△H，不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图4所示：
①该进行的反应的△S＜0（填：“＞”或“＜”）
②对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作KP），则该反应的KP=$\frac{p（{C}_{2}{H}_{4}）•{p}^{4}（{H}_{2}O）}{{p}^{2}（C{O}_{2}）•{p}^{6}（{H}_{2}）}$．
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强；提高氢气和二氧化碳物质的量的比值（列举2项）．
（1）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1=a kJ•mol-1
CO（g）+H2O （g）═CO2（g）+H2 （g）△H2=b kJ•mol-1
2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H3=c kJ•mol-1
反应CO2（g）+CH4（g）═2CO（g）+2H2（g） 的△H=a+2b-2ckJ•mol-1．
（2）利用废气中的CO2为原料制取甲醇，反应方程式为：CO2+3H2═CH3OH+H2O其他条件相同，该甲醇合成反应在不同催化剂（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）作用下反应相同时间后，CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示．
①a点所代表的状态不是（填“是”或“不是”）平衡状态．
②c点CO2的转化率高于b点，原因是b、c点都未达到平衡状态，c点温度高，反应速率快，二氧化碳的转化率较大．
（3）在实际生产中发现，随着甲醇的生成，还伴随有少量CO副产物出现：CO2+H2?CO+H2O，且CO2的转化率、甲醇的产率和CO含量除受浓度、度、压强等因素影响外，还受催化剂CuO的质量分数、气体混合物在反应锅炉内的流动速率影响（用空间流率表示）．通过实验分别得到数据图2、3：
①由图2得，最佳空间流率为3600h-1；
②在其他条件不变的前提下调整催化剂配比，并记录到达平衡所需的时间，得到如如表数据，试说明不选择单组份ZnO原因是使用单组分ZnO时反应速率虽然快，但是由图3可知，二氧化碳转化率、甲醇的产率都过低，实际生产中没有意义，故不采用．
| 催化剂组分质量分数（%） | CuO | 0 | 25 | 50 | 75 | 100 |
| ZnO | 100 | 75 | 50 | 25 | 0 | |
| 到达平衡所需时间（h） | 2.5 | 7.4 | 8.1 | 12 | 无催化活性 | |
①该进行的反应的△S＜0（填：“＞”或“＜”）
②对于气体反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作KP），则该反应的KP=$\frac{p（{C}_{2}{H}_{4}）•{p}^{4}（{H}_{2}O）}{{p}^{2}（C{O}_{2}）•{p}^{6}（{H}_{2}）}$．
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是增大压强；提高氢气和二氧化碳物质的量的比值（列举2项）．
1．一定条件下合成乙烯：6H2（g）+2CO2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH2=CH2（g）+4H2O（g）；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是（ ）
| A． | 生成乙烯的速率：v（M）有可能小于v（N） | |
| B． | 平衡常数：KM＞KN | |
| C． | 当温度高于250℃，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低 | |
| D． | 若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7% |
11．化学广泛应用于生产、生活，下列说法正确的是（ ）
| A． | 汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物 | |
| B． | 葡萄糖和银氨溶液发生银镜反应可用作制镜子 | |
| C． | 往花生油中加入稀硫酸能发生皂化反应 | |
| D． | 鸡蛋清中加入胆矾可以使蛋白质发生盐析 |
18．在溶液中能大量共存的一组离子或分子是（ ）
| A． | NH4+、H+、NO3-、HCO3- | B． | K+、Al3+、SO42-、NH3•H2O | ||
| C． | Na+、K+、SO32-、Cl2 | D． | Na+、Mg2-、SO42-、H+ |
15．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是（ ）
| A． | 饱和氯水中：Cl-、NO3-、Na+、CO32- | |
| B． | c（H+）=1.0×10-13mol•L的溶液中：MnO4-、K+、SO42-、AlO2- | |
| C． | c（AlO2-）=1.0mol•L的溶液中：SO42-、K+、Cl-、HCO3- | |
| D． | pH=7的溶液中：NO2-、I-、Na+、Fe3+ |
16．下列实验方法或结论叙述正确的是（ ）
| A． | 用氢氧化钠溶液除去二氧化碳气体中的二氧化硫 | |
| B． | 可用干燥的淀粉碘化钾试纸检验氯气 | |
| C． | 某溶液焰色反应的火焰呈黄色，说明该溶液中肯定含钠离子不确定是否含钾离子 | |
| D． | 用分液漏斗分离水与乙醇的混合物 |