题目内容

某温度时,在2L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如表所示.

(1)计算此温度下该反应平衡常数K=
 

(2)如果该反应是放热反应.改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线①、②、③(如图所示)则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是:
 
  ②
 
  ③
 
考点:化学平衡的影响因素,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)平衡常数等于生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比,根据化学方程式可写K的表达式;
(2)根据外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响,结合图可作判断.
解答: 解:(1)根据题中表格可知,在9min时,反应处于平衡状态,此时X减小了0.45mol,Y减小了0.9mol,Z增加了0.9mol,所以,X、Y为反应物,Z为生成物,X、Y、Z的物质的变化量之比=0.45:0.9:0.9=1:2:2,故反应的化学方程式为X+2Y2Z,根据平衡常数等于生成物浓度的系数次幂之积与反应物浓度系数次幂之积的比,得K=
(
0.9
2
)2
(
0.1
2
)2×
0.55
2
=294.5,故答案为:294.5;
(2)根据图象可知曲线①到达平衡的时间为2min,到达平衡时Z的物质的量为0.6mol,与原反应相比,平衡逆向移动了,速率变快了,由于该反应为放热反应,所以曲线①改变的条件是升高温度;曲线②到达平衡的时间为1min,到达平衡时Z的物质的量为0.9mol,与原反应相比,平衡没有移动,速率变快了,所以曲线①改变的条件是使用催化剂;曲线③到达平衡的时间为7min,到达平衡时Z的物质的量为0.95mol,与原反应相比,平衡正向移动了,速率变快了,由于该反应为气体体积减小的反应,所以曲线③改变的条件是增大压强;
故答案为:升高温度;使用催化剂;增大压强.
点评:本题主要考查了平衡常数和影响化学平衡移动的因素,解题的关键是根据图表判断出平衡移动和反应速率变化的情况,中等难度.
练习册系列答案
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在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2A(g)+B(g)?2C(g)+D(s),已知将2mol A和1mol B充入该容器中,反应在某温度下达到平衡时,C的物质的量为W mol,C在平衡混合气体中体积分数为n%.
(1)若把2mol A和1mol B充入该容器时,处于状态Ⅰ,达到平衡时处于状态Ⅱ(如图),则该反应的正反应是反应
 
(填:吸热;放热)

(2)若降低原平衡体系温度,当再次达到平衡后,测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变,试解释形成这种结果的可能原因是:
 

(3)若将原容器改为容积可变的容器,在一定温度和常压下,将2mol A和1mol B充入该容器中,建立平衡之后,B的物质的量浓度为a mol/L.
Ⅰ、现持续增大压强,当:
①当压强为原来1.5倍时,B的平衡时物质的量浓度为m mol/L,测得m<1.5a;
②当压强为原来10倍时,B的平衡时物质的量浓度为n mol/L,测得n>10a;
试解释形成第②种结果的可能原因:
 

Ⅱ、再将2mol A和1mol B充入该容器中,则反应速率(Y)与时间(X)关系图象如图可表示为
 


(4)如下图为t2时刻后在原平衡的基础上改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件.已知各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
t1-t2 t2-t3 t3-t4 t4-t5 t5-t6
K1 K2 K3 K4 K5

则K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为
 
(用“>”、“<”或“=”连接)
(5)若维持该题条件不变,仅从生成物开始配比,要求达到平衡时,C的物质的量仍为Wmol.则D的起始物质的量n(D)应满足的条件是
 
,(用含有W的代数式表示.

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