题目内容

【题目】某温度下,将6mol CO2和8mol H2 充入2L密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示.图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化关系.下列说法正确的是(

A.从反应开始至a 点,ν(CO2)=0.9 molL﹣1min﹣1
B.曲线Ⅰ对应的条件改变可能是减小压强
C.曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氢气
D.该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为0.5

【答案】D
【解析】解:A.由图可知,a点氢气的物质的量为4.4mol,参加反应的氢气的物质的量为8mol﹣4.4mol=3.6mol,氢气的浓度变化量为 =1.8mol/L,故v(H2)= =0.9molL﹣1min﹣1 , 速率之比等于化学计量数之比,故v(CO2)= v(H2)=0.3molL﹣1min﹣1 , 故A错误;B.由图可知,曲线Ⅰ到达平衡的时间缩短,反应速率加快,平衡时氢气的物质的量增大,平衡向逆反应移动,正反应放热反应,说明是升高温度,故B错误;
C.条件改变如果是充入氦气,体积一定各组成份的浓度不变,平衡不移动,反应速率不变,而曲线Ⅱ速率加快,氢气的量变少,平衡移动,故C错误;
D.由图可知,T℃时平衡时氢气的物质的量为2mol,参加反应的氢气的物质的量为8mol﹣2mol=6mol,氢气的浓度变化量为3mol/L,则:

CO2(g)+

3H2(g)

CH3OH(g)+

H2O(g)

开始(mol/L):

3

4

0

0

变化(mol/L):

1

3

1

1

平衡(mol/L):

2

1

1

1

故该温度下平衡常数K= =0.5,故D正确;
故选D.
【考点精析】解答此题的关键在于理解化学平衡状态本质及特征的相关知识,掌握化学平衡状态的特征:“等”即 V正=V逆>0;“动”即是动态平衡,平衡时反应仍在进行;“定”即反应混合物中各组分百分含量不变;“变”即条件改变,平衡被打破,并在新的条件下建立新的化学平衡;与途径无关,外界条件不变,可逆反应无论是从正反应开始,还是从逆反应开始,都可建立同一平衡状态(等效).

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①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K1 , K2 , K3之间的关系为K3=
(2)T℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v=k cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如表:

序号

c(ClNO)/molL﹣1

v/molL﹣1s﹣1

0.30

3.6×10﹣8

0.60

1.44×10﹣7

0.90

3.24×10﹣7

n=;k=(注明单位).
(3)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图A:

①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有
a.容器体积保持不变 b.容器压强保持不变 c.平衡常数K保持不变
d.气体颜色保持不变 e.v(ClNO)=v(NO) f.NO与 ClNO的物质的量比值保持不变
②反应开始到10min时Cl2的平均反应速率v(Cl2)=
③温度为T2时,10min已经达到平衡,该反应的平衡常数K=(注明单位).
(4)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数φ随 的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最小的是点,当n(NO)/n(Cl2)=2.8时,达到平衡状态ClNO的体积分数φ可能是D、E、F三点中的点.

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