题目内容

可逆反应mA(固)+nB(气)?cC(气)+fD(气)反应过程中,当其它条件不变时,C的体积分数(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如下图所示,下列叙述正确的是(  )
A、达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数增大
B、达到平衡后,若使温度升高,化学平衡向逆反应方向移动
C、化学方程式中n>c+f
D、达到化学平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
考点:化学平衡建立的过程,化学平衡的影响因素
专题:化学平衡专题
分析:可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图象(1)可知T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图(2)可知p2>p1,压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即n<c+f,据此结合外界条件对化学平衡的影响分析解答.
解答: 解:可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图象(1)可知T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图(2)可知p2>p1,压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即n<c+f,
A、催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的体积分数不变,故A错误;
B、正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,故B正确;
C、由上述分析可知,可逆反应mA(固)+nB(气)?cC(气)+fD(气)正反应为气体物质的量增大的反应,即n<c+f,故C错误;
D、达平衡后,增加A的量,因为A为固体,所以平衡不移动,故D错误;
故选B.
点评:本题考查化学平衡图象问题,题目难度中等,本题注意根据图象判断外界条件对平衡的移动的影响是解答该题的关键.
练习册系列答案
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甲醇可作为燃料电池的原料.以CH4和H2O为原料,通过下列反应反应来制备甲醇.
(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O ( g )通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1.
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率为
 

②100℃时反应I的平衡常数为
 

(2)在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下,将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),平衡后将容器的容积压缩到原来的
1
2
,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是
 
 (填字母序号).
A.c ( H2 )减少                 
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.CH3OH 的物质的量增加         
D.重新平衡
c(H2)
c(CH3OH)
减小
E.平衡常数K增大
(3)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有: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
 

(4)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,Co3+做氧化剂消除水中的甲醇.实验室用右图装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式
 

②写出除去甲醇的离子方程式
 

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