题目内容

19.(1)恒温恒容条件下,反应FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)△H>0达到平衡状态的标志是bc(填字母).
a.容器内CO2与CO的浓度之比为1:1          b.v(CO2)正=v(CO)逆
c.混合气体的密度保持不变                 d.容器内压强保持不变

(2)一定温度下,在2L密闭容器内发生反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196kJ•mol-1
①当充入2.8molSO2和1.2molO2发生反应,达到平衡时气体的总压强为原来的90%,则该反应的平衡常数为0.4,若再充入O2、SO3各0.2mol,此时v正<v逆(填写“>”,“=”或“<”).
②L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度.如图1表示L一定时,该反SO2平衡转化率随X的变化关系.
X代表的物理量是温度;L1、L2的大小关系为L1<L2(填“>”、“=”或“<”).
(3)已知反应N2O4(g)?2NO2(g)△H>0的温度分别为T1、T2时达到的平衡状态中NO2体积分数随压强变化曲线如图2所示,则下列说法不正确的是ad.
a.B、C两点的反应速率:B>C
b.由状态B到状态A,可以用加热的方法
c.C点颜色比A点深
d.A、C两点的化学平衡常数:A>C.

分析 (1)化学反应达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,且不等于0,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理量不发生变化,以此进行判断,得出正确结论;
(2)①当充入2.8molSO2和1.2molO2发生反应,达到平衡时气体的总压强为原来的90%,则混合气体物质的量减小为(2.8+1.2)mol×(1-90%)=0.4mol,则:
           2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) 物质的量减小△n=1
起始量(mol):2.8     1.2      0 
变化量(mol):0.8     0.4      0.8            0.4
平衡量(mol):2       0.8      0.8
再根据K=$\frac{{c}^{2}(S{O}_{3})}{{c}^{2}(S{O}_{3})×c({O}_{2})}$计算平衡常数,计算此时浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc<K,反应向正反应进行,若Qc>K,反应向逆反应进行;
②正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强平衡正向移动,二氧化硫转化率增大,升高温度平衡逆向移动,二氧化硫转化率减小,则X代表温度,L代表压强;
(3)N2O4(g)═2NO2(g)△H>0,该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大;增大压强,化学平衡逆向移动,NO2的体积分数减小,结合图象来分析解答.
a、A、C两点都在等温线上,压强越大,反应速率越快;
b、压强相同,升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,A点NO2的体积分数大;
c、增大压强平衡向逆反应进行,向逆反应进行是减小由于压强增大导致浓度增大趋势,但到达平衡仍比原平衡浓度大;
d、平衡常数只受温度影响,温度相同平衡常数相同.

解答 解:(1)a.容器内CO2与CO的浓度之比为1:1,不是不变的状态,故错误;         
b.v(CO2)正=v(CO)正=v(CO)逆,达平衡状态,故正确;
c.混合气体的密度保持不变,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故正确;                
d.两边气体计量数相等,容器内压强始终保持不变,故正确;故选bc;
(2)①当充入2.8molSO2和1.2molO2发生反应,达到平衡时气体的总压强为原来的90%,则混合气体物质的量减小为(2.8+1.2)mol×(1-90%)=0.4mol,则:
           2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) 物质的量减小△n=1
起始量(mol):2.8     1.2      0
变化量(mol):0.8     0.4      0.8           0.4
平衡量(mol):2       0.8      0.8
容器体积为2L,平衡常数K=$\frac{{c}^{2}(S{O}_{3})}{{c}^{2}(S{O}_{3})×c({O}_{2})}$=$\frac{0.{4}^{2}}{{1}^{2}×0.4}$=0.4,
此时浓度商Qc=$\frac{0.{5}^{2}}{1×0.5}$=0.5>K=0.4,反应向逆反应进行,则v正<v逆,
故答案为:0.4;<;
②正反应为气体体积减小的放热反应,增大压强平衡正向移动,二氧化硫转化率增大,升高温度平衡逆向移动,二氧化硫转化率减小,则X代表温度,L代表压强,则:L2>L1,
故答案为:温度;<;
(3)a.由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,则A、C两点的反应速率:A<C,故a错误;
b.升高温度,化学平衡正向移动,NO2的体积分数增大,由图象可知,A点NO2的体积分数大,则T1<T2,由状态B到状态A,可以用加热的方法,故b正确;
c.由图象可知,A、C两点都在等温线上,C的压强大,与A相比C点平衡向逆反应进行,向逆反应进行是由于减小体积增大压强,平衡移动的结果降低NO2浓度增大趋势,但到达平衡仍比原平衡浓度大,平衡时NO2浓度比A的浓度高,NO2为红棕色气体,则A、C两点气体的颜色:A浅,C深,故c正确;
d.由图象可知,A、C两点所处的温度不同,C所处温度更高,升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,故化学平衡常数KA<KC,故d错误;故选ad.

点评 本题考查化学平衡常数及其应用、化学平衡图象,侧重考查学生分析推理能力、读图获取信息能力,难度中等.

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