题目内容
在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2A (g)+B (g)?3C (g)+D (s),已知将2mol A和1mol B充入该容器中,反应在某温度下达到平衡时,C的物质的量为w mol,C在平衡混合气体中的体积分数为n%.
(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是
A、体系压强不再变化B、v正A=v逆B C、体系的密度不再变化D、混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)如果用下列情况的配比作起始物,在同样的容器和温度下达到平衡,结果:C的物质的量为2w mol,C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%的是
A、4mol A+2mol B+3mol C
B、1mol A+1mol B+3mol C+1mol D
C、6mol C+4mol D
D、2mol A+1mol B+3mol C+2mol D
E、6mol A+3mol B+1mol D
(3)此反应的v-t图象如甲图,若其他条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如乙图,请用“=、<、>”填空:①a1

(1)可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是
C、D
C、D
(选择序号).A、体系压强不再变化B、v正A=v逆B C、体系的密度不再变化D、混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)如果用下列情况的配比作起始物,在同样的容器和温度下达到平衡,结果:C的物质的量为2w mol,C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%的是
C、D
C、D
.A、4mol A+2mol B+3mol C
B、1mol A+1mol B+3mol C+1mol D
C、6mol C+4mol D
D、2mol A+1mol B+3mol C+2mol D
E、6mol A+3mol B+1mol D
(3)此反应的v-t图象如甲图,若其他条件不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则其v-t图象如乙图,请用“=、<、>”填空:①a1
<
<
a2; ②两图中阴影部分面积:甲=
=
乙.分析:(1)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,据此解答.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.
(2)与原平衡相比,C的体积分数相同,物质的量为原平衡2倍,应是不完全等效平衡.根据等效平衡判断,反应前后气体体积不变,按化学计量数转化到左边,满足n(A):(B)=2:1与原平衡等效,转化率不变,所以,对应物质的物质的量为原来2倍,即A为4mol;B为2mol
(3)①催化剂加快反应速率;
②阴影部分面积表示浓度的变化量.
(2)与原平衡相比,C的体积分数相同,物质的量为原平衡2倍,应是不完全等效平衡.根据等效平衡判断,反应前后气体体积不变,按化学计量数转化到左边,满足n(A):(B)=2:1与原平衡等效,转化率不变,所以,对应物质的物质的量为原来2倍,即A为4mol;B为2mol
(3)①催化剂加快反应速率;
②阴影部分面积表示浓度的变化量.
解答:解:(1)A、反应前后气体体积不变,容积固定,体系压强自始至终不变化,不能说明达到平衡,故A错误;
B、v正A=v逆B,速率之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡,由于
=
<
,平衡向逆反应进行,故B错误;
C、根据质量守恒,随着反应进行,气体质量增加,容积固定,混合气体密度增加,当体系的密度不再变化,说明达到平衡,故C正确;
D、混合气体的总的物质的量不变化,随着反应进行,气体质量增加,平均摩尔质量增大,即混合气体的平均相对分子质量增大,混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明达到平衡状态,故D正确.
故选CD.
(2)A、C为气体,阻止平衡向正反应进行,转化率降低,平衡时,n(C)<2w,故A错误;
B、按化学计量数转化到左边,A为3mol B为2mol,与原平衡不是等效,故B错误;
C、按化学计量数转化到左边,A为4mol B为2mol,与原平衡是等效,故C正确;
D、按化学计量数转化到左边,A为4mol B为2mol D为1mol,D为固体,不影响,与原平衡是等效,故D正确;
E、D为固体,不影响平衡,n(A):n(B)=2:1,与原平衡是等效,AB的物质的量为原起始状态对应物质的3倍,平衡时,n(C)=3w,故E错误.
故选CD.
(3)①催化剂加快反应速率,故:①a1<a2
②阴影部分面积表示浓度的变化量,催化剂加快反应速率,缩短到达平衡时间,不影响平衡状态,到达平衡时同一物质的浓度变化量相同,故甲=乙
故答案为:①<;②=
B、v正A=v逆B,速率之比不等于化学计量数之比,反应未达平衡,由于
| v正A |
| v逆B |
| 1 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
C、根据质量守恒,随着反应进行,气体质量增加,容积固定,混合气体密度增加,当体系的密度不再变化,说明达到平衡,故C正确;
D、混合气体的总的物质的量不变化,随着反应进行,气体质量增加,平均摩尔质量增大,即混合气体的平均相对分子质量增大,混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明达到平衡状态,故D正确.
故选CD.
(2)A、C为气体,阻止平衡向正反应进行,转化率降低,平衡时,n(C)<2w,故A错误;
B、按化学计量数转化到左边,A为3mol B为2mol,与原平衡不是等效,故B错误;
C、按化学计量数转化到左边,A为4mol B为2mol,与原平衡是等效,故C正确;
D、按化学计量数转化到左边,A为4mol B为2mol D为1mol,D为固体,不影响,与原平衡是等效,故D正确;
E、D为固体,不影响平衡,n(A):n(B)=2:1,与原平衡是等效,AB的物质的量为原起始状态对应物质的3倍,平衡时,n(C)=3w,故E错误.
故选CD.
(3)①催化剂加快反应速率,故:①a1<a2
②阴影部分面积表示浓度的变化量,催化剂加快反应速率,缩短到达平衡时间,不影响平衡状态,到达平衡时同一物质的浓度变化量相同,故甲=乙
故答案为:①<;②=
点评:考查了化学平衡状态及建立等内容,等效平衡是难点、易错点,弄清原理,多练习强化.
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