题目内容

T℃时，A气体与B气体反应生成C气体．反应过程中A、B、C浓度变化如图（Ⅰ）所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图（Ⅱ）所示．现向一体积可变的密闭容器中通入等物质的量的A气体和B气体，在恒温条件下发生反应达到平衡状态Ⅰ后，再升高到某温度，继续反应一段时间后达到平衡状态Ⅱ．下列叙述中正确的是（　　）
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A、该反应在高温时才能自发进行B、反应从开始到平衡状态Ⅰ的过程中，反应向正向进行，A的体积分数一直在减少C、平衡状态Ⅰ到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡向逆向移动，A的体积分数一直没有变化D、反应从开始到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡常数K和A的转化率都是先增大后减少
分析：由图（Ⅰ）可知，A和B的物质的量浓度减小，C的物质的量浓度增加，则A、B为反应物，C为生成物，由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比可得：△c（A）：△c（B）：△c（C）=0.2mol/L：0.6mol/L：0.4mol/L=1：3：2，则反应的化学方程式为A+3B精英家教网2C；
由图（Ⅱ），先拐数值大，可知T1＞T2，升高温度B的体积分数增大，说明生成温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；
A．能在高温下自发进行，需满足△G=△H-T?△S＜0；
B．根据平衡三段法求出A的体积分数；
C．根据温度升高，平衡逆向移动，利用平衡三段法求出A的体积分数；
D．根据平衡常数只与温度有关，与浓度无关；平衡正向进行，反应物转化率先增大，反之，反应物转化率减少；
解答：解：A．反应的△H＜0，△S＜0，在低温下△G=△H-T?△S＜0，反应能自发进行，故A错误；
B．设等物质的量的A气体和B气体为nmol，反应的A为amol，则：
               A+3B精英家教网 2C；
起始（mol）     n      n          0
反应（mol）     a      3a         2a
任意时刻（mol）n-a     n-3a       2a
则开始时A的体积分数为
n
n+n
×100%=50%，任意时刻A的体积分数为
n-a 
n-a+ n-3a+2a
×100%=50%，A的体积分数一直没有变化，故B错误；
C．平衡状态Ⅰ到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡发生移动，由B可知，A的体积分数一直没有变化，故C正确；
D．反应从开始到平衡状态Ⅱ的过程中，反应正向建立平衡，然后升温，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K先是不变然后减小，A的转化率是先增大后减少，故D错误；
故选C．
点评：本题考查化学平衡图象问题，题目难度较大，从平衡三段法计算可知，无论反应如何进行A的体积分数一直没有变化是解题的难点．
练习册系列答案
相关题目
T℃时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示．
（1）写出该反应的方程式：
2A+B C
2A+B C

（2）计算该温度下该反应的平衡常数：
0.52
0.52

（3）已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是
放
放
热反应．
（4）0～4分钟时，A的平均反应速率为：
0.05mol?L-1?min-1
0.05mol?L-1?min-1

（5）到达平衡时B的转化率为：
25%
25%

（6）恒容条件下，下列措施中能使n（A）/n（C）降低的有
CD
CD
．
A．充入氦气   　      B．使用催化剂
C．再充入2.4molA和1.6molB              D．降低温度．
环境问题备受世界关注．化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素．
（1）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：CO+Hb?O2   O2+Hb?CO
实验表明，c（Hb?CO）即使只有c（Hb?O2）的 1/50，也可造成人的智力损伤．
已知t℃时上述反应的平衡常数K=200，吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2mol?L-1，若使c（Hb?CO）小于c（Hb?O2）的 1/50，则吸入肺部CO的浓度不能超过
1.0×10-6
1.0×10-6
mol?L-1．
（2）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”．
已知反应2NO（g）+2CO（g）   N2（g）+2CO2（g）△H=-113kJ?mol-1
①为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol CO充入lL反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N2（g）物质的量浓度变化如右下图所示．反应进行到15min时，NO的平均反应速率为
0.4
15
mol?L-1?min-1（或0.027mol?L-1?min-1）
0.4
15
mol?L-1?min-1（或0.027mol?L-1?min-1）
，
②观察在20min～30min内N2（g）发生变化的曲线图，判断引起该变化的条件可能是
b
b
；
a．加入催化剂
b．降低体系温度
c．缩小容器体积为0.5L
d．增加CO2的物质的量
（3）煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．
已知：CO（g）+H2O（g） H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
试回答下列问题
①上述正向反应是：
放热
放热
反应（填“放热”、“吸热”）．
②某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，正反应速率
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强
增大
增大
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③在830℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有
B、C
B、C
（选填A、B、C、D）．
A B C D
n（CO2） 3 1 0 1
n（H2） 2 1 0 1
n（CO） 1 2 3 0.5
n（H2O） 5 2 3 2

（1）某温度下，密闭容器中，发生如下可逆反应：2E（g）F(g) + xG（g）, △H＜0。若起始时E的浓度为a mol/L，F ,G浓度均为0，达平衡时E浓度为0.5a mol/L ;若E的起始浓度改为2a mol/L，F ,G浓度仍为0，当达到新平衡时：

    ①若X=1,容器体积保持不变，新平衡下E的体积分数为________.

    ②若X=2，容器体积保持不变，新平衡下F的平衡浓度____0.5a mol/L。

 （2）t℃将3mol A气体和1mol B气体通入2L固定体积的密闭容器中，发生如下反应：3A(g) + B（g） xC（g），2min时反应达到平衡状态（温度不变），剩余了0.8molB，并测得C的浓度为0.4mol/L，请填写下面空白：

    ①从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为_________,X=_____.

    ②若继续向原平衡混合物中通入少量氦气（不参与反应）后，化学平衡将____移动。

    ③若向原平衡混合物的容器中再充入a molC，在t℃达到新的平衡，此时B的物质的量为n（B）=_____________mol。

    ④如果上述反应在相同温度和容器中进行，欲使反应达到平衡时物质的量分数与原平衡时相同，起始加入的三种物质的物质的量n（A）n(B) n(C)之间应该满足的关系为_____________________.
T℃时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示．
（1）写出该反应的方程式：______
（2）计算该温度下该反应的平衡常数：______
（3）已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是______热反应．
（4）0～4分钟时，A的平均反应速率为：______
（5）到达平衡时B的转化率为：______
（6）恒容条件下，下列措施中能使n（A）/n（C）降低的有______．
A．充入氦气   　      B．使用催化剂
C．再充入2.4molA和1.6molB              D．降低温度．
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T℃时，在一个体积为2L的容器中，A气体与B气体反应生成C气体，反应过程中A、B、C浓度变化如图所示．
（1）写出该反应的方程式：   
（2）计算该温度下该反应的平衡常数：   
（3）已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是    热反应．
（4）0～4分钟时，A的平均反应速率为：   
（5）到达平衡时B的转化率为：   
（6）恒容条件下，下列措施中能使n（A）/n（C）降低的有    ．
A．充入氦气          B．使用催化剂
C．再充入2.4molA和1.6molB              D．降低温度．

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