题目内容
【题目】I. 在一定条件下,可逆反应A+B
mC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数,p为反应在T2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况。
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(1)温度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)如果A、B、C均为气体,则m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。
(4)当温度和容积不变时,如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,则体系的压强________(填“增大”“减小”或“不变”),平衡_________________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
II. CO是生产羰基化学品的基本原料, 850℃时,在恒容密闭容器中通入CO和H2O(g),发生:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)
H<0,测定浓度随时间关系如下表:
t/min | c(CO)/ mol·L-1 | c(H2O)/ mol·L-1 |
0 | 0.30 | 0.20 |
2 | \ | 0.10 |
3 | 0.18 | \ |
4 | \ | 0.08 |
回答下列问题
(1)t=3min时,υ(正)____________υ(逆)(选填:“>”,“<”,“=”)。
(2)0~2min,CO的平均反应速率为 ____________。
(3)上述反应中的CO平衡转化率为____________。
(4)在一定条件下,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g),其逆反应的速率随时间变化曲线如图所示,则t1时改变的某种反应条件可能是_____(填序号)。
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a.增大CO浓度
b.加压
c.恒容时充入氩气
d.使用催化剂
【答案】大于 放热 大于 增大 不 =
40% bd
【解析】
I.(1)温度越高反应速率越快,到达平衡的时间越短;
(2)由图可知温度T1>T2,温度越高C%越小,故升高温度平衡向逆反应移动;
(3)由图可知,T2温度时达到平衡后向容器加压,C%减小,故增大压强平衡向逆反应移动;
(4)当温度和容积不变时,在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,体系压强增大,但反应混合物的浓度不变,平衡不移动;
II.(1)(2)(3)利用三段式进行计算,可以得出3min末c(H2O),说明此时已经达到化学平衡,利用化学反应速率的计算公式不难算出CO的反应速率和
,即可以求出CO的转化率,最后(4)结合图示信息和勒夏特列原理进行解答。
I.(1)由图可知,温度为T1先到达平衡,温度越高反应速率越快,到达平衡的时间越短,故T1>T2,故答案为:大于;
(2)由图可知温度T1>T2,温度越高C%越小,故升高温度平衡向逆反应移动,故正反应为放热反应,故答案为:放热;
(3)由图可知,T2温度时达到平衡后向容器加压,C%减小,故增大压强平衡向逆反应移动,增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动,说明该反应逆反应方向是气体物质的量减小的方向,故m>2,答案为:大于;
(4)当温度和容积不变时,在平衡体系中加入一定量的某稀有气体,因气体的物质的量增大,体系压强增大,但反应混合物的浓度不变,正、逆反应速率不变,平衡不移动,故答案为:增大,不;
II. (1)根据三段式计算,能够很快计算出3min末,c(H2O)=0.08 mol·L-1与4min末一样,说明t=3min时反应已经达到化学平衡,υ(正) = υ(逆),故答案为:=;
(2)根据反应方程式可知,0~2min CO的物质的量浓度变化了0.1 mol·L-1,故平均反应速率为
,故答案为:
;
(3)从表中数据可知,达到平衡时,CO的平衡浓度为0.18 mol·L-1,故上述反应中的CO平衡转化率为:
,故答案为:40%
(4)从图中可知,改变条件后,逆反应速率突然增大,但是增大后平衡不移动。
a.增大CO浓度,正反应速率突然增大,逆反应速率则是慢慢增大后不变,不符合图示信息,a不合题意;
b.由于CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)反应前后气体的物质的量保持不变,故加压使得正、逆反应速率同等幅度地突然增大,平衡不移动,符合图示信息,b符合题意;
c.恒容时充入氩气,体系的压强增大,但是反应物与生成物的浓度均未改变,故正、逆反应速率均不变,不符合图示信息,c不合题意;
d.使用催化剂能够同等幅度地突然增大正、逆反应速率,平衡不移动,符合图示信息,d符合题意;
故答案为:bd。