题目内容

在容积为1 L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。

请回答下列问题:
(1)700℃时,0~5min内,以B表示的平均反应速率为_________。
(2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是__________。
A.容器中压强不变     
B.混合气体中c(A)不变
C.v(B)=2v(D)      
D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用图中数据计算800℃时的A的转化率    
(4)800℃时,某时刻测得体系中物质的量浓度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,则此时该反应           (填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”)。

(1)0.18 mol/(L·min) (2分)   (2)ABC(2分)
(3)60%(2分)               (4)向逆方向进行(2分)

解析试题分析:(1)先根据v=△c/△t计算v(D),再根据同一化学反应中,各物质的反应速率之比等于其计量数之比计算v(B);v(D)=0.45/5=0.09mol/(L.min),该反应中v(B)=2v(D)=0.18mol/(L.min);(2)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,以及由此衍生的其它一些物理量不变,可由此进行判断;A.该反应是气体体积减小的可逆反应,当反应到达平衡状态时,容器中压强不变,能作为判断化学平衡的依据,正确;B.反应到达平衡状态时,混合气体中c(A)不变,说明到达平衡,正确;C.当v(B)=2v(D)时,即v(B):v(D)=2:1,该反应处于平衡状态,正确;D.当c(A)=c(C)时,该反应不一定达到平衡状态,错误;选ABC;(3)根据三行式计算;         A(g)+2B(g) C(g)+D(g)
起始浓度(mol/L) 1    2.2        0     0
转化浓度(mol/L) 0.6   1.2       0.6    0.6
平衡浓度(mol/L) 0.4    1        0.6   0.6
计算可得A的转化率为60%,平衡常数K=0.9;(4)根据浓度商和化学平衡常数的相对大小判断,如果浓度商大于化学平衡常数,则反应向逆反应方向移动,如果浓度商小于化学平衡常数,则反应向正反应方向移动;(4)Qc=0.2×0.018/0.06×0.502=2.4>0.9,则平衡向逆反应方向移动。
考点:考查化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、化学平衡常数的计算。

练习册系列答案
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2012年11月16日,5名男孩被发现死于贵州省毕节市七星关区街头垃圾箱内,经当地公安部门初步调查,5名男孩是因在垃圾箱内生火取暖导致CO中毒而死亡。
(1)CO中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白,反应的化学方程式可表示为CO+HbO2O2+HbCO,实验表明,c(HbCO)即使只有c(HbO2)的,也可造成人的智力损伤。已知t ℃时上述反应的平衡常数K=200,吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2 mol·L-1,若使c(HbCO)小于c(HbO2)的,则吸入肺部CO的浓度不能超过________mol·L-1
(2)有如下三个与CO相关的反应:
Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=Q1,平衡常数K1
Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=Q2,平衡常数为K2
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=Q3,平衡常数为K3
在不同的温度下K1、K2、K3的数值如下:

T/℃
 
K1
 
K2
 
K3
 
700
 
1.47
 
2.38
 
0.62
 
900
 
2.15
 
1.67
 
 
 
 
请回答下列问题:
①Q1、Q2、Q3的关系式:Q3=________。
②K1、K2、K3的关系式:K3=________,根据此关系式可计算出上表中900 ℃时,K3的数值为________(精确到小数点后两位)。可进一步推断反应H2(g)+CO2(g)??CO(g)+H2O(g)为________(填“放”或“吸”)热反应,Q3________0(填“>”、“<”或“=”)。③改变条件使可逆反应H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)已经建立的平衡逆向移动,可采取的措施有________。
A.缩小容器体积      B.降低温度  C.使用催化剂       D.设法增加H2O(g)的量
E.升高温度
(3)在一定条件下,使CO和O2的混合气体13 g充分反应,所得混合气体在常温下与足量的Na2O2固体反应,结果固体增重7 g,则原混合气体中CO的质量是________g。

铁是最常见的金属之一,铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:

化学反应
平衡
常数
温度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)  FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)  FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+ H2O(g)  CO2(g)+ H2(g)
K3
?
?
完成下列填空:
(1)反应①是           (选填“吸热”,“放热”)反应。根据反应①与②可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3=                 (用K1、K2表示)。
(2)973K时,若反应③在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡,有3mol电子发生转移,则在2min内v(CO2)=                          。若压缩容器的容积为原来的一半,平衡将              移动(选填“向左”,“向右”,“不”),CO2的浓度将                   (选填“增大”,“减小”,“不变”)。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有                                    
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