题目内容

在容积为1 L的密闭容器中,进行如下反应: A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图。

请回答下列问题:
(1)700℃时,0~5min内,以B表示的平均反应速率为_______。
(2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是__________。
A.容器中压强不变      B.混合气体中c(A)不变
C.v正(B)=2v逆(D)       D.c(A)=c(C)
(3)若最初加入1.0 mol A和2.2 mol B,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=___        _______,该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4) 800℃时,某时刻测得体系中物质的量浓度如下:c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,则此时该反应______      ____(填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”)。
(1)0.18 mol/(L·min) (2)ABC    (3)0.9  吸热
(4)向正方向进行

试题分析:(1)700℃时.0-5min内,D的平均化学反应速率v(D)=△n/(V?△t)=0.45mol/(1L×5min)
=0.09mol/(L?min),同一反应中,各物质的反应速率之比等于计量数之比,所以v(B):v(D)=2:1,
故v(B)=0.18mol?L-1?min-1;
(2)该反应是反应前后气体体积减小的反应,反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化;所以:
A:该反应是反应前后气体体积减小的反应,当压强不变时,各物质的浓度不再发生变化,故A正确;
B:反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,B正确;
C:v正(B)=2v逆(D),速率之比等于化学计量数之比,反应达平衡状态,故C正确;
D:无论反应是否达到平衡状态,c(A)=c(C),所以不能作为判断平衡状态的依据,故D错误;
(3)      A(g)+2B(g) C(g)+D(g)
起始(mol/L)  1.0    2.2        0     0
反应(mol/L)  0.6     1.2      0.6    0.6      
平衡(mol/L)  0.4     1.0       0.6    0.6
化学平衡常数K=(0.6mol/L×0.6mol/L)/[0.4mol/L×(1.0mol/L)2 ]=0.9(mol?L-1)-1;
根据图象知,降低温度D的含量减少,所以平衡向逆反应方向移动,故正反应是吸热反应。
(4)A、B、C、D各物质的浓度分别为c(A)=0.06 mol/L,c(B)=0.50 mol/L,c(C)=0.20 mol/L,c(D)=0.018 mol/L,浓度商QC="(0.2" mol/L×0.018 mol/L)/[0.06 mol/L×(0.5 mol/L)2 ]=0.24(mol?L-1)-1<0.9(mol?L-1)-1,所以反应向正反应方向进行。
练习册系列答案
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(1)装置甲为电解池,根据图示转化关系可知:A为____________(填化学式),阴极反应式为____________。
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装置戊进行反应时需要的环境为________(填字母序号)。
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(3)装置乙中发生的是工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
温度/℃
250
350
K
2.041
x
 
符合表中的平衡常数x的数值是________(填字母序号)。
A.0  B.0.012  C.32.081  D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
 
c(CO)
c(H2)
c(CH3OH)
0 min
0.8 mol·L-1
1.6 mol·L-1
0
2 min
0.6 mol·L-1
y
0.2 mol·L-1
4 min
0.3 mol·L-1
0.6 mol·L-1
0.5 mol·L-1
6 min
0.3 mol·L-1
0.6 mol·L-1
0.5 mol·L-1
 
反应从2 min到4 min之间,H2的平均反应速率为________。反应达到平衡时CO的转化率为________。反应在第2 min时改变了反应条件,改变的条件可能是________(填字母序号)。
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时间(h)
物质的量(mol)
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
n2
1.00
1.00
 
根据表中数据计算:
反应进行到2小时时放出的热量为________
0~1小时内N2的平均反应速率________mol·L-1·h-1;
③此条件下该反应的化学平衡常数K=________(保留两位小数)
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向________ 方向移动(填“正反应”或“逆反应”、“不移动”)。

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