题目内容

(1)已知:2SO3(g)?2SO2(g)+O2(g),在起始时体积相同的容器A和B中同时分别充入2mol SO3(两容器装有催化剂).在反应过程中,A保持温度和容积不变;B保持温度和压强不变.回答下列问题:
①反应达平衡所需时间:A
 
B(填“>”、“=”或“<”,下同);达平衡时SO3的转化率:A
 
B.
②若平衡后,向A、B中分别充入稀有气体,
 
(填“A”或“B”)容器中的平衡将向
 
(填“正反应”或“逆反应”)方向移动.
(2)一定条件下,有反应:X(g)+2Y(g)?2Z(g)△H=Q kJ/mol
①在体积为2L的密闭容器C中,充入1mol X和2mol Y进行反应,2min后反应达到平衡,此时平衡混合物中X为0.8mol,则以Y浓度变化表示的反应速率为
 
,X的转化率为
 

②在恒温恒压条件下,向密闭容器D中充入0.5mol X和1mol Y,达到平衡后Z的物质的量分数为a,如果再向容器中充入0.5mol Z,重新平衡后Z的物质的量分数为b,则a
 
b(填“>”、“<”或“=”).
③如图所示曲线Ⅰ、Ⅱ是该反应在只有一个反应条件不同时Z的体积分数与时间的关系图,下列有关曲线Ⅰ、Ⅱ的叙述,正确的是
 
(填字母).
A.Ⅰ没有用催化剂,Ⅱ用了催化剂
B.Ⅱ的反应温度比Ⅰ高且Q<0
C.Ⅱ的压强比Ⅰ大
(3)在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应A(s)+2B(g)?C(g)+D(g) 已达平衡状态的是
 
(填字母)
A、混合气体的压强                 
B、混合气体的密度
C、B 的物质的量浓度               
D、气体的总物质的量.
考点:体积百分含量随温度、压强变化曲线,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:(1)①A能保持恒容,B能保持恒压,起始时向容积相等的A、B中分别通入充入2mol SO3,使之发生反应:2SO2+O2?2SO3,恒温恒容随反应进行压强增大速率增大,恒温恒压容器中反应过程中体积增大,反应速率小;转化率大;
②恒温恒压容器,加入惰气相当于压强减小,平衡向气体体积增大的方向进行;恒温恒容容器加入惰气总压增大,分压不变,平衡不动,反应速率不变;
(2)①根据反应列三段式进行计算;
②该反应在恒温恒压条件下,只要转化到一边成比例,则平衡状态等效来分析;
③根据先拐先平衡,条件高分析;
(3)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态.
解答: 解:(1)①A能保持恒容,B能保持恒压,起始时向容积相等的A、B中分别通入充入2mol SO3,使之发生反应:2SO2+O2?2SO3,恒温恒容随反应进行压强增大速率增大,恒温恒压容器中反应过程中体积增大,反应速率小,转化率大;所以达到平衡所需要的时间A小于B,SO2的转化率A小于B;
故答案为:<;<;
②恒温恒容A容器加入惰气总压增大,分压不变,平衡不动,反应速率不变;恒温恒压B容器,加入惰气相当于压强减小,平衡向气体体积增大的方向进行,反应是气体体积增大的反应,所以平衡正反应进行;
故答案为:B;正反应;
(2)①X(g)+2Y(g)?2Z(g)
开始 1      2       0
转化0.2     0.4     0.4
平衡0.8     1.6     0.4
所以Y浓度变化表示的反应速率为
0.4
2
2
=0.1mol/(L?min),X的转化率为
0.2
1
×100%=20%,故答案为:0.1mol/(L?min);20%;
②该反应在恒温恒压条件下,只要转化到一边成比例,则平衡状态等效,与向密闭容器D中充入0.5mol X和1mol Y,达到平衡后Z的物质的量分数为a,如果再向容器中充入0.5mol Z相当于充入0.25mol X和1.5mol Y,与原平衡成比例所以等效,所以a=b,故答案为:=;
③根据催化剂不改变平衡移动,所以A错误,先拐先平衡,条件高,则Ⅱ的反应温度比Ⅰ高,再由温度高Z的体积分数反而小,则升温平衡向逆反应方向移动,所以Q<0,故B正确;先拐先平衡,条件高,则Ⅱ的反应压强比Ⅰ高,再由压强高Z的体积分数反而小,则升压平衡向逆反应方向移动与反应不相符,故C错误;故选:B;
(3)A、随着反应的进行体系压强不变,容器内压强保持不变,不一定达平衡状态,故A错误;
B、混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,即正逆反应速率相等,故B正确;
C、反应体系中气体的物质的量是一定值,如果混合气体的平均相对分子质量,说明气体总质量不变,达化学平衡状态,故C正确;
D、反应体系中气体的物质的量是一定值,不一定平衡,故D错误;
故选BC.
点评:本题考查考查化学平衡移动的问题,侧重于化学平衡移动的综合考查,题目难度不大,注意把握平衡常数的意义.
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