题目内容
【题目】如下图向A、B中均充入1molX、1moIY,起始时A、B的体积相等都等于aL。在相同温度、压强和催化剂存在的条件下,关闭活塞K,使两容器中各自发生下述反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g);△H<0。达平衡时,A的体积为1.4aL。下列说法错误的是( )
A.反应速率:v(B)>v(A)
B.A容器中X的转化率为80%
C.平衡时的压强:PB=PA
D.平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M,能减慢A容器内化学反应的速率
【答案】C
【解析】
对X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)来说,开始时只加入反应物X和Y,该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡.对容器A来说,在建立化学平衡的过程中,反应混合物的总物质的量会增大,根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),其体积要增大,各组分的物质的量浓度就要减小,其反应速率也要减小。对于B容器来说,体积不变,反应混合物的总物质的量会增大,所以反应体系的压强逐渐增大。
A.在建立平衡前,由于B的气体压强增大,根据压强对化学反应速率的影响可知,每个时刻的反应速率B都将大于A容器,即反应速率:v(B)>v(A),正确;
B.根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol,根据化学方程式的计算可知,
X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) △n
1 1
0.8mol 0.8mol
即达平衡后,反应掉0.8mol,A容器中X的转化率为80%,正确;
C.由于A是在恒压条件下进行的反应,B在恒容条件下进行的该反应。该反应的正反应是气体体积扩大的反应,所以从反应开始至达到平衡,反应体系的压强B>A,错误;
D.由于A是恒压条件下进行反应,平衡时向A容器中充入与反应无关的气体M,使容器的容积扩大,使反应混合物中各组成成分的物质的量浓度减小,所以化学反应速率减慢,正确。
故选C。
【题目】机动车排放的污染物主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等。
I.汽油燃油车上安装三元催化转化器,可有效降低汽车尾气污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) = CO2(g) △H1 = 393.5kJ·mol1
2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H2 = 221.0 kJ·mol1
N2(g)+O2(g) = 2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol1
CO和NO两种尾气在催化剂作用下生成N2的热化学方程式是_______。
(2)研究CO和NO的催化反应,用气体传感器测得在某温度下、一定体积的密闭容器中,不同时间NO和CO浓度如下表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(104mol·L1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(103mol·L1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s内的平均反应速率υ(CO) =______mol·L1·s1。
② L、X可分别代表压强或温度。下图A表示L一定时,NO(g)的平衡转化率随X的变化关系。X代表的物理量是___________。判断L1、L2的大小关系,并简述理由:_________。
(3)实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_________(填“>”、“<”或 “=”)k逆增大的倍数。
②若在2 L的密闭容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则k正︰k逆 =_____________。(保留一位小数)
【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案:
实验编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4 | 温度 | ||
浓度(mol/L) | 体积(mL) | 浓度(mol/L) | 体积(mL) | ||
0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 | |
0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 | |
0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4):n(KMnO4)≥__。
(2)试验编号②和③探究的内容是____。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时同内平均反应速率v(KMnO4)=___mol·L-1·min-1。