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精英家教网在一密闭容器中发生反应:2X(g)+Y(g)?aZ(g)△H=QkJ?mol-1,开始按体积 比2:1将X、Y充入反应器中,一定条件下发生反应.如图1和图2是根据反应绘制的图象,下列有关说法正确的是(  )
A、图1,P1>P2,a<3B、图1,T1<T2,Q>0C、图2,t1时表示恒温、恒压条件下,向平衡体系中充入一定量的Z气体D、图2,如果α=3,t2时表示可能向体系中加入了催化剂
分析:结合图象1中先拐先平,数值大,分析选项AB;图2中t1时逆反应速率增大,正反应速率减小,则增大生成物浓度的同时减少反应物浓度,t2时正逆反应速率同等程度的增大,以此来解答.
解答:解:A.由P1T1、P2T1可知,P1先达到平衡,则P1>P2,压强大,而Z的体积分数小,则加压平衡逆向移动,所以a>3,故A错误;
B.由P2T1、P2T1可知,T2先达到平衡,则T1<T2,温度高,而Z的体积分数小,则升高温度,平衡逆向移动,所以Q<0,故B错误;
C.图2中t1时逆反应速率增大,正反应速率减小,则增大生成物浓度的同时减少反应物浓度,只加入Z与图象不符,故C错误;
D.如果α=3,该反应为气体体积不变的反应,t2时正逆反应速率同等程度的增大,则t2时表示向体系中加入了催化剂或增大压强,故D正确;
故选D.
点评:本题考查化学反应速率、化学平衡及图象,把握图象中正逆反应速率的变化为解答的关键,注意图象中拐点的意义及与平衡的关系、浓度、催化剂对反应速率及平衡的影响即可解答,题目难度不大.
练习册系列答案
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合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料.从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)△H2=+247.3kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.10min时,改变的外界条件可能是
升高温度
升高温度
.

(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变.已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象.
(3)反应③中△H3=
-41.2kJ/mol
-41.2kJ/mol
.800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
CO H2O CO2 H2
0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是
a
a
(填代号).
a.v(正)>v(逆)   b.v(正)<v(逆)   c.v(正)=v(逆)  d.无法判断
(4)800K时下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2,其反应是2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g);△H=-96.56kJ?mol-1,甲容器在反应过程中保持压强不变,乙容器保持体积不变,丙容器维持绝热,三容器各自建立化学平衡.
①达到平衡时,平衡常数K(甲)
=
=
K(乙)
>
>
K(丙)(填“>”、“<”或“=”).
②达到平衡时SO2的浓度C(SO2)(甲)
<
<
C(SO2)(乙
<
<
C(SO2)(丙)(填“>”、“<”或“=”).

钢铁工业在我国国民经济中处于十分重要的位置,工业上采用高炉冶炼,常用赤铁矿、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料。已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的,还原时温度及CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如下图:

(1)铁在元素周期表中位于          周期     族

(2)在温度低于570℃时,还原分两阶段完成,在温度高于570℃时,依次发生的还原反应有:                 (选用右图中的a、b、c、d填空)

(3)为减少高炉冶铁时,含CO的尾气排放,下列研究方向不可取的是             。

(a)其它条件不变,增加高炉的高度

(b)调节还原时的炉温

(c)增加原料中焦炭与赤铁矿的比例

(d)将生成的铁水及时移出

(4)已知下列反应数值:

反应序号

化学反应

反应热

①

Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO 2(g)

△H1= -26.7kJ·mol-1

②

3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)

△H2= -50.8kJ·mol-1

③

Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2 (g)

△H3= -36.5kJ·mol-1

④

FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)        

△H4

反应④△H4=                           kJ·mol-1。

(5)1100℃时, FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g),平衡常数K=0.4。今在一密闭容器中,加入7.2gFeO,同时通入4.48LCO(已折合为标准状况),将其升温到1100℃,并维持温度不变,达平衡时,FeO的转化率为:                 。

 

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