题目内容

300℃时，将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)    △H，2min末达到平衡，生成0.8mol D。
(1)在2min末时，A的平衡浓度为_____________，B的转化率___________，0-2min内D的平均反应速率为_____________。
(2)该反应的平衡常数表达式为：K=_____________。该温度下的化学平衡常数数值为=____________。
已知350℃时=l，则△H________0（填“>”或“<”）。
(3)在300℃时，将该反应容器压缩体积为lL。则A的转化率___________（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是__________________。该条件下的平衡常数为。 则K3________，（填“<”或“>”或“=”）。原因是_______________________。
(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是__________________（多选扣分）。
A．容器中压强不变         B．混合气体中c(A)不变
C．(A)=(C)          D．混合气体密度不变

（1）0.4mol∕L  20℅   0.2 mol∕(L·min)    (2)K={C2(C)C2(D) }∕{C3(A)C (B)}  0.5  >
(3)不变。增大压强。平衡不移动= K值只与温度有关 。 （4）B

解析试题分析：(1)根据反应方程式：3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)可看出：反应时A 、B、C、D的物质的量的关系是3：1：2：2，因为生成0.8mol的D，所以消耗A1.2mol，消耗B0.4mol，生成C0.8mol。故A的平衡浓度为：（2-1.2）mol÷2L="0.4mol∕L" . B的转化率为：0.4mol÷2mol× 100%="20%," 0-2min内D的平均反应速率为V="ΔC∕" Δt="(0.8mol÷2L)" ∕2min=" 0.2" mol∕(L·min).(2)化学平衡常数是可逆反应达到化学平衡时各生成物浓度幂指数的积与各反应物浓度幂指数的积之K={C2(C)C2(D) }∕{C3(A)C (B)}。达到化学平衡时各物质的浓度分别是C(A)=" 0.4mol∕L" ;C(B)="(2-0.4)mol÷2L=0.8mol∕L" ;C(C)=" 0.8mol" ÷2L="0.4" mol∕L ;C(D)=" 0.8mol" ÷2L="0.4" mol∕L。所以化学平衡常数为：K1={（0.4）2×（0.4）2}∕{（0.4）3×0.8}=0.5.又因为在350℃时K2=l，可见升高温度，K增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动。根据化学平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动。即正反应是吸热反应。故△H>0.（3）将反应容器体积压缩，也就是增大压强。根据化学平衡移动原理：增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。而该反应是个反应前后气体体积相等的反应，所以增大压强。化学平衡不移动。这时A、B的转化刻率都不会发生变化。化学平衡常数只与温度有关。而与物质投料的多少及次数无关。所以K1=K3. (4)当反应达到化学平衡时各物质的浓度不变，用同一物质表示的正反应速率和逆反应速率相等，个物质的含量不变。由于容器的体积不变，该反应是个反应前后气体体积相等的反应，所以任何时刻压强不变，气体的密度也不变，故它们不能作为判断平衡的标志。正确选项为：B。
考点：考查化学反应速率及化学平衡等问题的有关知识。

练习册系列答案
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由于温室效应和资源短缺等问题，如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应： CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化。

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是         。(填字母)
A．△H>0，△S>0        B．△H>0，△S<0
C．△H<0，△S<0        D．△H<0，△S>0
（2）该反应平衡常数K的表达式为                     。
（3）温度降低，平衡常数K         (填“增大”、“不变”或“减小”)。
（4）为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时问变化如下图所示。从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)为         mol·L－1·min－1。

（5）下列措施中能使（4）中n(CH3OH)/n(CO2)增大的有           。(填字母)
A．升高温度
B．加入催化剂
C．将H2O(g)从体系中分离
D．再充入1molCO2和3molH2
E．充入He(g)，使体系总压强增大

已知重铬酸钾(K2Cr2O7)是一种主要的的无机试剂。
（1）强氧化性的K2Cr2O7溶液中，存在如下平衡： Cr2O72-（橙色）＋H2O2CrO42-（黄色）＋2H+，
①若要使溶液的橙色加深，下列可采用的方法是          。

A．加入适量稀盐酸 B．加入适量稀硫酸 C．加入适量烧碱固体 D．加水稀释。 
（2）向K2Cr2O7溶液中加入Ba(NO3)2和Pb(NO3)2溶液，可析出BaCrO4和PbCrO4两种沉淀，此时溶液中c（Pb2+）/ c（Ba2+）=            [结果保留一位小数;已知Ksp（BaCrO4）=1．2×10-10；Ksp（PbCrO4）=2．8×10-13]。

某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，ΔH < 0的正、逆反应速率的影响如图所示：

(1)加催化剂对反应速率影响的图像是________(填序号，下同)，平衡________移动。
(2)升高温度对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是________，平衡向________方向移动。
(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是__________，平衡向________方向移动。

现有反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
(1)该反应的逆反应为________热反应，且m＋n______p (填“＞”、“＝”或“＜”) 。
(2)减压时，A的质量分数__________。(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)
(3)若容积不变加入B，则A的转化率__________，B的转化率__________。
(4)若升高温度，则平衡时B、C的浓度之比将__________。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量__________。
(6)若B是有色物质，A、C均无色，则加入C(体积不变)时混合物颜色__________；而维持容器内压强不变，充入氖气时，混合物颜色         。(填“变深”、“变浅”或“不变”)

一定温度下，将3molA气体和1molB气体通过一密闭容器中，发生如下反应：  3A(g)+B (g)xC(g)。若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L。请填写下列空白：
(1) x＝         ；  1min内，B的平均反应速率为_________；
(2)若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度_________0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；
(3)平衡混合物中，C的体积分数为22%，若维持容器压强不变,达到平衡时C的体积分数_________22%，(填“大于”、“等于”或“小于”)；
(4)若改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时C的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质的物质的量n(A)、n (B)、n(C)之间应满足的关系式__________________ 。

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化。在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：

时间（min）
1
2
3
4
5
氢气体积（mL）
50
120
232
290
310
 
（1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min时间段中，反应速率最大的时间段是              ，
原因为                                             ；反应速率最小的时间段是           ，
原因为                                                                               。（2）在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为   。
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A .蒸馏水  B .Na2SO4溶液  C. NaNO3溶液  D. CuSO4溶液  E. Na2CO3 溶液, 你认为可行的是            。

（共11分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法l：还原沉淀法
该法的工艺流程为：
其中第①步存在平衡：2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH＝2，则溶液显    色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是          。
A．Cr2O2- 7和CrO2- 7的浓度相同      B．2v(Cr2O2- 7)＝v(CrO2- 4)     C．溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡： Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH－(aq)
常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp＝c(Cr3+)?c3(OH-)＝10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol／L，溶液的pH应调至          。
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为                  。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释)      。溶液中同时生成的沉淀还有      。

“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍，科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法，连续产出了高热值的煤炭气，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料，应用十分广泛。生产煤炭气的反应之一是：C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)?131.4 kJ。
（1）在容积为3L的密闭容器中发生上述反应，5min后容器内气体的密度增大了0.12g／L，用H2O表示0～5miin的平均反应速率为_________________________。
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是________（选填编号）。
a．v正 (C)= v逆(H2O)   b．容器中CO的体积分数保持不变
c．c(H2)=c(CO)        d．炭的质量保持不变
（3）若上述反应在t0时刻达到平衡(如图)，在t1时刻改变某一条件，请在右图中继续画出t1时刻之后正反应速率随时间的变化：

①缩小容器体积，t2时到达平衡(用实线表示)；
②t3时平衡常数K值变大，t4到达平衡(用虚线表示)。
（4）在一定条件下用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯：
①CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)   ②CO(g) + CH3OH(g)HCOOCH3(g)
①反应①中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。在不改变反应物用量的情况下，为提高CO的转化率可采取的措施是                                。

②已知反应①中CO的转化率为80%，反应②中两种反应物的转化率均为85%，则5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯        kg。

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