题目内容

在一定温度下,4L密闭容器内M、N两种物质随时间变化的曲线如图所示:
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为
 

(2)若t2=2min,计算反应开始至t2时刻,M的平均化学反应速率为:
 

(3)t3 min末N的正反应速率与 t3min后N的正反应速率相比
 
(填“大”“小”或“相等”).
考点:物质的量或浓度随时间的变化曲线
专题:化学平衡专题
分析:(1)随反应进行反应物的物质的量减小,生成物的物质的量增大.反应结束反应物的物质的量为定值,反应为可逆反应,根据物质的量之比等于化学计量数之比,书写方程式;
(2)根据v=
△c
△t
计算以M表示的平均反应速率;
(3)根据浓度的变化判断反应所状态再据此判断反应速率;
解答: 解:(1)由图可知随反应进行N的物质的量变小,M的物质的量变大,所以N为反应物,M为生成物,反应结束各物质的物质的量不变,所以反应为可逆反应,N、M的化学计量数之比为(8-2)mol:(5-2)mol:0.2mol=2:1,所以反应方程式为2NM,故答案为:2NM;
(2)由图可知2min内M的物质的量变化量为2mol,所以2min内以M表示的平均反应速率v(M)=
2mol
4L
2min
=0.25mol/(L?min),故答案为:0.25mol/(L?min);

(3)由图可知t3 min末与 t3min后N的物质的量始终没有发生变化,也就是说反应已经处于平衡状态,所以t3 min末N的正反应速率与 t3min后N的正反应速率相等,故答案为:相等.
点评:本题主要考查了根据图象写方程式和反应速率的计算及反应速率的判断,比较容易解决,关键是看清图象.
练习册系列答案
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运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义.
(1)氨是氮循环过程中的重要物质,是氮肥工业的重要原料.氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).请回答
①已知:H-H键能为436kJ/mol,N-N键能为945kJ/mol,N一H键能为391kJ/mol.由键能计算消耗1molN2时的△H=
 
.若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡
 
移动(填“向左”、“向右”或“不”);
②如图中:当温度由T1变化到T2时,KA
 
KB(填“>”、“<”或“=”). 
③氨气溶于水得到氨水.在25°C下,将a mol?L-1的氨水与b mol?L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中显中性,则c(NH4+
 
c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”);用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式
 

(2)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:SO2(g)+
1
2
O2(g)?SO3(g)△H<0,是工业上生产硫酸的关键步骤.
①在某温度时,该反应的平衡常数K=0.75,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3,则反应开始时正反应速率
 
逆反应速率(填“<”、“>”或“=”).
②在①中的反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小的是
 

a.保持温度和容器体积不变,充入1.0mol O2
b.保持温度和容器内压强不变,充入2.0mol He
c.降低温度
d.在其他条件不变时,减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐.在一定温度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,当两种沉淀共存时,
c(C
O
2-
3
)
c(S
O
2-
4
)
=
 
.[已知该温度时,Ksp(BaSO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=5.2×10-9].
科学家开发出一种“洁净煤技术”,通过向地下煤层“气化炉”中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2.“气化炉”中发生的主要反应有:
C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ?mol-1
CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ?mol-1
(1)“气化炉”中CO2与C反应转化为CO,该反应的热化学方程式是
 

(2)用煤炭气合成甲醇的反应为:CO(g)+H2(g)?CH3OH(g).在密闭容器中,将CO和H2按一定的物质的量混合,进行反应,如图1是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线.
①生成甲醇的反应是
 
反应(填“放热”或“吸热”).
②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,如图2中3个图中,既正确又能说明反应在t1时刻达到平衡状态的是
 
(填正确答案标号) 

③在不改变原料用量的前提下,为提高CO的转化率,可以采取的措施是
 
(答对一种措施即可).
(3)近年来,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术研究方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及上推式电堆,甲醇燃料电池的工作原理如图3所示.
 ①该电池工作时,b口通入的物质为
 
,c口通入的物质为
 

 ②该电池正极的电极反应式为
 

 ③工作一段时间后,当6.4克甲醇完全反应生成CO2时,转移的电子数目为
 

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