题目内容
13.一定温度下,在2L密闭容器中加入4.0molA和6.0molB,发生如下可逆反应:2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g).反应10 min后达到平衡,此时D的浓度为0.5molL-1.下列说法正确的是( )| A. | 前10min反应的平均速率v(C)=0.1 mol/(L•min) | |
| B. | 反应达到平衡时B的平衡浓度是1.5 mol•L-1 | |
| C. | 恒温下,将反应容器体积压缩为原来的一半,则D的平衡浓度小于1.0 mol•L-1 | |
| D. | 10 min后在容器中加入A,重新建立平衡时A的转化率一定大于50% |
分析 依据化学平衡三段式列式计算,反应10min后达平衡,此时D的浓度为0.5mol/L,物质的量为0.5mol/L×2L=1mol,
2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g)
起始量(mol) 4 6 0 0
变化量(mol) 2 3 4 1
平衡量(mol) 2 3 4 1
A、反应速率v=$\frac{△c}{△t}$计算;
B、浓度c=$\frac{n}{V}$计算;
C、反应前后气体体积不变,恒温下将反应容器体积缩小一半,压强增大,平衡不动;
D、10min后向容器中加入A,平衡正向进行,本身转化率减小;
解答 解:依据化学平衡三段式列式计算,反应10min后达平衡,此时D的浓度为0.5mol/L,物质的量为0.5mol/L×2L=1mol,
2A(g)+3B(g)?4C(g)+D(g)
起始量(mol) 4 6 0 0
变化量(mol) 2 3 4 1
平衡量(mol) 2 3 4 1
A、前10min反应的平均速率V(C)=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{4mol}{2L}}{10min}$=0.20mol/L•min,故A错误;
B、反应达平衡时B的平衡浓度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{3mol}{2L}$=1.5mol/L,故B正确;
C、反应前后气体体积不变,恒温下将反应容器体积缩小一半,压强增大衡不动,D的平衡浓度=$\frac{1mol}{1L}$=1.0mol/L,故C错误;
D、平衡后A转化率=$\frac{2mol}{4mol}$×100%=50%,10min后向容器中加入A,平衡正向进行,本身转化率减小,重新平衡时A的转化率一定小于50%,故D错误;
故选B
点评 本题考查了化学平衡的计算应用,主要是反应速率、转化率的计算,主要是一些化学平衡的分析判断,掌握基础是关键,题目难度中等.
信息提示:以下反应均在150℃发生
2HI(aq)?H2(g)+I2(g )△H1
SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)△H2
2H2SO4(l)?2H2O(g)+2SO2(g)+O2(g)△H3
2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)△H4
请回答下列问题:
(1)△H4与△H1、△H2、△H3之间的关系是:△H4=2△H1+2△H2+△H3.
(2)该制氢气技术的优点是物质循环利用,能源来自太阳能,无污染且取之不尽用之不竭(两个要点,一个是物质循环、一个是能量),若反应SO2(g)+I2(g)+2H2O(g)=H2SO4(l)+2HI(g)在150℃下能自发进行,则△H<0(填“>”,“<”或“=”).
(3)在某温度下,H2SO4在不同催化剂条件下分解产生氧气的量随时间变化如图2所示.则下列说法正确的是BD.
A.H2SO4分解反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea( B )>Ea(C )
B.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明该反应已经达到平衡
C.0~4小时在A催化剂作用下,H2SO4分解的平均速率v(O2)=1250mol•h-1
D.不同催化剂的催化效果不同,是因为活化分子百分数不相同
(4)对于反应:2HI(g)?H2(g)+I2(g),在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:
| t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
| x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
| x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
②上述反应中,正反应速率为v正=k正•x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆•x(H2)•x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为k逆=$\frac{K正}{K}$(以K和k正表示).若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=1.95×10-3min-1
③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用图3表示.当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为A、E(填字母)