题目内容

(双选)在1 L密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)  △H=-Q kJ·mol1(Q>O),容器内部分物质的物质的量浓度如下表:   

        浓度

时间

c(NH3) (mol/L)

c(O2 ) (mol/L)

c(NO) (mol/L)

起始

0.8

1.6

0

第2min

0.6

a

0.2

第4min

0.3

0.975

0.5

第6min

0.3

0.975

0.5

第8min

0.7

1.475

0.1

第10min

0.7

1.475

0.1

下列说法错误的是

A.反应在第2 min到第4min时,O2 的平均反应速率为0.1875 mol/(L·min)

B.反应在第2 min时改变了某一条件,该条件可能是使用催化剂或升高温度

C.第4 min时、第8 min时分别达到化学平衡,且平衡常数不相同

D.在开始反应的前2 min内,该反应的△H=-0.05Q kJ·mol1

 

【答案】

BD

【解析】

试题分析:先由△c÷△t的定义式直接求v(NH3)或v(NO),再由系数比规律间接求v(O2),则v(O2)=0.3mol/L÷2min×5/4=0.1875 mol/(L·min),故A正确;催化剂能加快反应速率,使c(NH3)的消耗速率增大,虽然升温也能加快反应速率,但也能使平衡左移,使c(NH3)增大,故B错误;第4 min时、第8 min时分别达到化学平衡,由于c(H2O)=6c(NO)/4,则平衡常数分别为(0.54×0.756)/(0.34×0.9755)、(0.14×0.156)/(0.74×1.4755),前者大于后者,故C正确;在开始反应的前2 min内,△c(NH3)=0.2mol/L,则消耗0.2mol NH3,设放出的热量为xkJ,所以4/0.2=Q/x,则x=0.05Q,因此该反应的△H仍是-Q kJ·mol1,故D错误。

考点:考查化学反应速率的计算、影响化学反应速率和化学平衡的因素、化学平衡常数的计算、化学反应的焓变与热量变化等知识。

 

练习册系列答案
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能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。因此甲醇被称为21世纪的新型燃料。

(1)已知在常温常压下:

① 2CH3OH(l)+3O2(g)   2CO2(g)+4H2O(g)  △H= -1275.6 kJ·mol—1

② H2O(l)    H2O(g)                     △H=+ 44.0 kJ.mo1

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式                               

(2)工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化图。

①在“图1”中,曲线          (填“a”或“b”)表示使用了催化剂。

②能判断该反应在“图2”所在条件下是否已达化学平衡状态的依据是         。(双选)

A.容器中压强不变               B.体系的密度不随时间改变

C.v(H2)=2v(CH3OH)            D.CO与H2的物质的量的比不随时间改变

③计算该温度下CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数K=           。

④请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线,要求画压强不同的2条曲线(在曲线上标出P1、P2,且P1<P2)。

(3)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×106。现将c mol·LCaCl2溶液与2.00×102 mol·L1 Na2SO4溶液等体积混合生成沉淀,则c的最小值是            (结果保留3位有效数字)。

 

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