题目内容
在一容积为2 L的密闭容器中,高温下发生下列反应:C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),其中H2O、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化曲线如右图所示:
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(1)反应处于平衡状态的时间区间是_____________。
(2)若反应进行到2 min时,改变了温度,使曲线发生如右图所示的变化,则温度为______(选填“升高”或“降低”),逆反应是____________(选填“吸”或“放”)热反应。
(3)反应至5 min时,若也只改变了某一个条件,使曲线发生如图所示变化,该条件可能是下述中的_________________。
A.增加了C B.增加了水蒸气 C.降低了温度 D.增加了压强
(1)1~2 min;3~5 min (各1分,共2 分)
(2)升高 放热 (各1分,共2分) (3)B (2分)
【解析】
试题分析:(1)根据图像可知,在1~2 min和3~5 min时间段内,各种物质的浓度是不再发生变化的,所以反应处于平衡状态。
(2)反应进行到2 min时,改变了温度,此时水蒸气的浓度降低,CO的浓度增加,这说明平衡向正反应方向移动。根据曲线的斜率可知,反应速率变大,所以改变的条件应该是升高温度,正方应是吸热反应,则逆反应就是放热反应。
(3)反应至5 min时,水蒸气的浓度突然变大,CO的浓度逐渐减小,而水蒸气的浓度慢慢减小,这说明改变的条件应该是增加了水蒸气的浓度,答案选B。
考点:考查可逆反应平衡状态的判断以及外界条件对平衡状态的影响
点评:该题是中等难度的试题,主要是考查学生对可逆反应平衡状态的熟悉了解程度,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该题的关键是在明确反应特点的基础上,结合图像变化,灵活运用即可。
(16分)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:
(1)若在一容积为2 L的密闭容器中加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2在一定条件下发生反应: N2(g) +3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2 mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)= 。平衡时H2的转化率为 。?
(2)平衡后,若要提高H2的转化率,可以采取的措施有 。?
A.加了催化剂 B.增大容器体积?C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2?
(3)若在0.5 L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:?
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:?
| T/℃ | 200 | 300 | 400 |
| K | K1 | K3 | 0.5 |
请完成下列问题:?
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填“<”“>”或“=”);?
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号字母)
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1:3:2? B.v(H2)正=3v(H2)逆?
C.容器内压强保持不变?D.混合气体的密度保持不变?
③400℃时,反应2NH3(g)
(4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是 。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品?
B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品?
C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法?
D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益