题目内容

15.某温度时.在2L密闭容器中某一反应的A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示,
由图中数据分析:
(1)在密闭容器中反应达到平衡时,A的物质的量是0.2mol,B物质的浓度
    是0.25mol•l-1
(2)该可逆反应的化学方程式为2A?B.
(3)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为0.05mol•L-1•min-1
(4)第4 min时,反应是否达到平衡状态?否(填“是”或“否”).第8 min时,v(正)=v(逆)(填“>”、“<”或“=”)

分析 (1)由图可知,平衡时A的物质的量为0.2mol,B的物质的量为0.5mol,根据c=$\frac{n}{V}$计算B的平衡浓度;
(2)A的物质的量减小、B的物质的量增大,A为反应物、B为生成物,最终A不能完全反应,属于可逆反应,根据物质的量之比等于化学计量数之比确定各物质的系数,进而书写化学方程式;
(3)根据v=$\frac{\frac{△n}{V}}{△t}$计算v(A);
(4)第4 min后A的量继续减小、B的量继续增大,反应向正反应进行;第8 min时,A、B的量不发生变化,处于平衡状态.

解答 解:(1)由图可知,平衡时A的物质的量为0.2mol,B的物质的量为0.5mol,则B的平衡浓度为$\frac{0.5mol}{2L}$=0.25mol/L,故答案为:0.2;0.25;
(2)A的物质的量减小、B的物质的量增大,A为反应物、B为生成物,最终A不能完全反应,属于可逆反应,△n(A):△n(B)=(0.8-0.2)mol:(0.5-0.2)mol=2:1,故反应方程式为:2A?B,故答案为:2A?B;
(3)反应开始至4 min时,A的平均反应速率为$\frac{\frac{0.8mol-0.4mol}{2L}}{4min}$=0.05mol•L-1•min-1,故答案为:0.05;
(4)第4 min后A的量继续减小、B的量继续增大,反应未到达平衡状态,第8 min时,A、B的量不发生变化,处于平衡状态,则v(正)=v(逆),故答案为:否;=.

点评 本题考查化学平衡计算、平衡图象等,比较基础,有利于基础知识的巩固.

练习册系列答案
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(1)0~10min内A的平均反应速率为0.06mol/(L.min).
(2)反应达平衡时B的转化率为40%.
(3)在其他条件不变的情况下,将体积压缩到原来的1/2时,对反应产生的影响是D.
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正方向移动
B.正、逆反应速率都不变,平衡不移动,各物质物质的量不变
C.正、逆反应速率都增大,平衡不移动,各物质浓度不变
D.正、逆反应速率都增大,平衡不移动,各物质物质的量不变
(4)可以证明恒温恒容条件下该可逆反应已达到平衡状态的是D.
A.单位时间内消耗1molA,同时生成1molC
B.混合气体的密度不随时间而改变
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间而改变
D.A和C在混合气体中的体积分数之比不随时间而改变
(5)若在其他条件不变的情况下,采取下列措施反应达平衡C的百分含量不变的是ABD.
A.通入He气    B.使用催化剂    C.升高温度    D.再充入2molA和3molB
(6)若保持原温度和容器容积不变再向其中充入2molA和1molB,平衡常数将不变(填“增大”“减小”或“不变”),重新达到化学平衡状态时,此时平衡混合气体中C的体积分数为25%.
20.目前低碳经济已成为科学家研究的主要课题之一,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起全世界的关注:
(1)用电弧法合成的储氢材料常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这些杂质颗粒通常用硫酸酸化的锰酸钾氧化除去,在反应中,杂质碳被氧化为无污染气体而除去,Mn元素转变为Mn2+,请写出对应的化学方程式并配平:C+K2MnO4+2H2SO4=CO2↑+MnSO4+K2SO4+2H2O;
(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),得到如下两组数据:
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所
需时间/min
H2OCOH2CO
1650241.62.45
2900120.41.63
①实验2条件下平衡时H2O 体积分数为20%;
②下列方法中可以证明上述已达平衡状态的是ae;
a.单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol CO
b.容器内压强不再变化                  c.混合气体密度不再变化
d.混合气体的平均相对分子质量不再变化    e.CO2的质量分数不再变化
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气化反应式lgK 
700K900K1200K
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)-2.64-0.391.58
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