题目内容

某温度下，将2mol A和2.8 mol B充入体积为2 L的恒容密闭容器中，发生如下反应：
aA（g）+B（g）2C（g）+ D（s） ，5 min后达到平衡。平衡时A为1.6mol，放出的热量为Q。在t0时刻，若从平衡体系中分离出四分之一的混合气体，新平衡体系中c(A)为0.6mol／L。
（1） 5 min内用B表示该反应的化学反应速率为                 。
（2）该温度下，此可逆反应的逆反应的平衡常数为          。
（3）a的值为          。
（4）下列说法一定能说明上述反应已达到平衡状态的是          。
①单位时间里每生成1molB的同时消耗了2mol的C         ②D的物质的量不再变化
③混合气体的密度不再变化         ④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤体系的压强不再变化
（5）该温度下，某同学设计了以下实验，请在空格中填入热量（含Q的表达式表示）
起始
n（A）/mol
起始
n（B）/mol
起始
n（C）/mol
起始
n（D）/mol
达到平衡时放出（或吸收）的热量
0
1.6
8
足量
    
 
（1） 0.04mol/(L·min) (2分) （2）  6(2分) （3） 1 (2分) （4） ②③④ (2分) （5）8Q(2分)

试题分析：分析题意知，5 min后达到平衡。平衡时A为1.6mol，浓度为0.8 mol／L，从平衡体系中分离出四分之一的混合气体，相当于减小压强，剩余A的浓度为0.6mol／L，新平衡体系中c(A)仍为0.6mol／L，说明改变压强平衡不移动，该反应两边气体物质系数相等，a=1；利用三行式分析；根据题意知，
A（g）+B（g）2C（g）+ D（s）
起始浓度（mol／L）  1   1.4   0   0
转化浓度（mol／L） 0.2      0.2         0.4      
平衡浓度（mol／L） 0.8      1.2         0.4
（1）根据公式V=Δc/Δt代入数据计算，5 min内用B表示该反应的化学反应速率为0.04mol/(L·min)；（2）将平衡浓度代入该反应的平衡常数表达式计算，K=1/6，则逆反应的平衡常数为6；（3）由上述分析知，a=1；（4）化学平衡状态的判据：①用v正=v逆判断，双向同时，符合比例②用量判断，变量不变，已达平衡。恒量不能作为平衡标志。① 生成B和消耗C ，均为逆反应，不能作为平衡标志； ②D的物质的量不再变化，可作平衡标志；③根据密度的定义式，混合气体的密度为变量，其不再变化，已达平衡；④根据M=m/n，气体的质量为变量，混合气体的平均相对分子质量为变量，其不再变化，已达平衡；⑤等温等容条件下，气体的物质的量为恒量，体系的压强为恒量，不能作平衡标志，综上所述选②③④；（5）根据等效平衡知识，两个投料途径会达到同一平衡状态，利用三行式分析，平衡时生成A为3.2mol,吸收的热量为8Q。
练习册系列答案
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10000C时，硫酸钠可与氢气发生反应:。请回答下列问题：
（1）上述反应的平衡常数表达式为：                           。
（2）上述反应在三个不同条件下进行，其中H2的浓度随时间的变化如图所示。

①与曲线a比较，b和c分别仅改变一种反应条件，则曲线b改变的条件为         
②该反应的△H___0（填“＞”、“＜”或“=”），其判断理由是                        。
（3）该温度下，向2L盛有1.42g Na2SO4的密闭容器中通入H2,5min后测得
固体质量为1.10g。则该时间范围内的平均反应速率v(H2)=          。
（4）能说明该反应已达到平衡状态的是        （填字母，下同）。
a.容器内压强保持不变
b.容器内气体密度保持不变
c.c(H2)=c(H2O)d.v正(H2)=v逆(H2O)
在容积可变的密闭容器中存在如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)  ΔH＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，只改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(     )
A．图Ⅰ表示的是t1时刻升高温度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的一定是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
D．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。
（1）用CO合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)在容积为1L。的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。则该正反应的△H_______0（填“＜”、“＞”或“=”），判断的理由是______。

（2）利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为：CO2+3H2CH3OH+H2O。
①常温常压下已知下列反应的能量变化如下图所示：

由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_______。
②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，进行上述反应。测得CO2。和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H2)="_______" ；该温度下的平衡常数数值K=______。能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2))增大的措施有_______（任写一条）。

（3）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。
①甲醇蒸汽重整法。主要反应为；CH3OH(g)  CO(g)+2H2(g)设在容积为2.0L的密闭容器中充入0. 60 molCH3OH(g)，体系压强为P1，在一定条件下达到平衡时，体系压强为P2，且P2/P1 =2.2，则该条件下CH3OH  的平衡转化率为______ 。
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2－ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图所示。则当n(O2)／n(CH3OH) =0.25时。CH3OH与O2发生的主要反应方程式为______ 。在制备H2：时最好控制n(O2))/n(CH3OH)=______。
氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：3SiO2(s)+6C(s)+ 2N2(g)  Si3N4(s)  + 6CO(g)
（1）该反应的氧化剂是               ，2molN2参加反应转移电子数为               ；
（2）该反应的平衡常数表达式为K＝　　　　　         　；
（3）若CO的生成速率为v(CO)＝18mol·L-1·min-1，则N2的消耗速率为v(N2)＝         
（4）达到平衡后，改变某一外界条件（不改变N2、CO的量），反应速率v与时间t的关系如图。图中t4时引起平衡移动的条件可能是                     ；图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是           。

（5）若该反应的平衡常数为 K＝729，则在同温度下1L密闭容器中，足量的SiO2和C与2mol N2充分反应，则N2的转化率是              (提示：272 = 729)
化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是（  ）
A．根据图①可判断可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)的ΔH＞0
B．图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响，乙的压强大
C．图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
D．根据图④，若除去CuSO4溶液中的Fe3+可采用向溶液中加入适量CuO，至pH约为4
氨气是一种重要的化工产品，是生产铵盐、尿素等的原料。工业合成氨的反应如下:N2(g) +3H2(g) 2NH3(g)  △H=一92. 4 KJ·mol-1
（1）2NH3(g) N2(g) +3H2(g)在恒容密闭容器中达到平衡的标志有
①单位时间内生成3n mol H2:同时生成2n mol NH3②用NH3、N2、H2表示反应速率比为2∶1∶3 ③混合气体的密度不再改变 ④混合气体压强不再改变 ⑤混合气体平均相对分子质量不再改变
A．①③④B．①②④⑤C．①④⑤D．②③④
（2）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO(NH2)2]。

t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10 molCO:和0. 40 molNH3 ,70 min开始达到平衡。反应中CO2 ( g)的物质的量随时间变化如下表所示:
时间／min
　0
30
70
80
100
n(CO2) ／mol
0.10
0.060
0.040
0.040
0.040
 
①20 min时，υ正(CO2 )_　　　　　80 min时。υ逆(H2O)(填“>”、“=”或“<”)。
②在100 min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0. 050 mo1CO2和0. 20 molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将_    (填“增大”、“不变”或“减小”)。
③上述可逆反应的平衡常数为_      (保留二位小数)。
④根据表中数据在图甲中绘制出在t℃下NH3的转化率随时间变化的图像;保持其它条件不变;则(t+10)℃下正确的图像可能是         (填图甲中的“A”或“B”)。

⑤图乙所示装置(阴、阳极均为惰性电极)可用于电解尿素〔CO(NH2)2〕的碱性溶液制取氢气。该装置中阳极的电极反应式为                ，若两极共收集到气体22. 4L(标
况)，则消耗的尿素为            g(忽略气体的溶解)。
现有可逆反应：mA(g)+nB(g)pC(g)+ qD(g)；根据下图示回答：
   
（1）左图中温度t1℃     t2℃（填“高于”或“低于”）
（2）该反应的正反应为       反应（填“吸热”或“放热”）
（3）右图中压强 p1         p2（填“＞”、“＜”、“=”）
（4）反应式中（m +n）       （p +q）（填“＞”、“＜”、“=”）
已知反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。某温度下的平衡常数为400。此温度下，在体积恒定的密闭容器中加入一定量的CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
浓度/mol·L-1
0.44
0.6
0.6
 
下列叙述中正确的是
A．该反应的平衡常数表达式为K＝[c(CH3OCH3)×c(H2O)]/c(CH3OH)
B．此时正、逆反应速率的大小：υ正＜υ逆
C．若经10min后反应达到平衡，此时c(CH3OH)＝0.04mol/( L·min)
D．0～10min内平均反应速率υ(CH3OH)＝1.6mol/(L·min)

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