题目内容

将物质的量均为3.00mol物质A、B混合于5L溶 器中,发生如下反应 3A+B?2C,在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示:
(1)T0对应的反应速率V正和V逆的关系是
=
=
(用含“>”“<”“=”表示,下同);
(2)此反应的正反应为
放
放
热反应;
(3)X、Y两点A物质正反应速率的大小关系是
Y>X
Y>X
;
(4)温度T<T0时,C%逐渐增大的原因是
反应还没有到达平衡,反应向正反应进行,随着温度升高,生成的C越来越多
反应还没有到达平衡,反应向正反应进行,随着温度升高,生成的C越来越多
;
(5)若Y点的C的物质的量分数为25%,则参加反应的A的物质的量为
1.8mol
1.8mol
;若Y点时所耗时间为2min,则B物质的反应速率为
0.06mol/L.min
0.06mol/L.min
.
分析:(1)起始时加入物质的量均为3.00mol的物质A、B,随着温度的升高,反应向正反应方向进行,当温度达到T0时,C的物质的量分数最大,说明达到反应的最大限度,即平衡状态,此时正逆反应速率相等;
(2)随着温度的继续升高,C的物质的量分数逐渐减小,说明温度升高平衡左移;
(3)温度越高,反应速率越大;
(4)反应还没有到达平衡,反应正向进行,随着温度升高,生成的C越来越多;
(5)根据反应方程式进行计算,根据v=
△c
△t
计算反应速率.
解答:解:(1)起始时加入物质的量均为3.00mol的物质A、B,随着温度的升高,反应向正反应方向进行,当温度达到T0时,C的物质的量分数最大,说明达到反应的最大限度,即平衡状态,此时正逆反应速率相等,故答案为:=;
(2)随着温度的继续升高,C的物质的量分数逐渐减小,说明温度升高平衡左移,则正反应为放热反应,故答案为:放;
(3)温度越高,反应速率越大,Y点温度大于X点,则X点反应速率小于Y点,故答案为:Y>X;
(4)温度T0前,反应还没有到达平衡,反应向正反应进行,随着温度升高,生成的C越来越多,
故答案为:反应还没有到达平衡,反应向正反应进行,随着温度升高,生成的C越来越多;
(5)设参加反应的A的物质的量为x,根据方程式知:平衡状态时A的物质的量=(3-x)mol,B的物质的量=(3-
x
3
)mol,C的物质的量=
2
3
xmol
,C的物质的量分数=
2
3
xmol
(6-
2
3
x)mol
×100%=25%
,x=1.8mol,
B参加反应的物质的量=
1
3
×1.8mol=0.6mol,B的反应速率=
0.6mol
5L
2min
=0.06mol/L.min,
故答案为:1.8mol;0.06mol/L.min.
点评:本题考查反应速率的影响因素,题目难度不大,注意把握曲线的变化特点.
练习册系列答案
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甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=-116kJ?mol-1
(1)一定温度下,将2mol CO和一定量H2充入一恒压密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是
 
.
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若在相同温度下,上述反应改在体积为2L的恒容密闭容器中进行,平衡常数
 
(填“增大”“不变”或“减小”);反应10s后CO的物质的量为l.2mol,则0~10s的平均反应速率v(H2)=
 
.
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(2)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律.如图1是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为2mol)与CO平衡转化率的关系.
请回答:
①在上述三种温度中,曲线X对应的是
 
.
②利用图1中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的平衡常数K=
 
.
(3)已知:CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g);△H2=-283kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ?mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为
 
;
(4)乙醇燃料电池具有很高的实用价值.如图2所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测.则该电池的负极反应式为
 
.

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