题目内容

【题目】在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH=QkJ/mol。相关条件和数据见下表:

实验编号

实验Ⅰ

实验Ⅱ

实验Ⅲ

反应温度/℃

700

700

750

达平衡时间/min

40

5

30

平衡时n(C)/mol

1.5

1.5

1

化学平衡常数

K1

K2

K3

下列说法正确的是( )

A.K1=K2<K3

B.升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能

C.实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂

D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molC,平衡正向移动

【答案】C

【解析】

A.反应为2A(g)+B(g)2C(g),比较实验I和III,温度升高,平衡时C的量减少,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,Q<0,则K3<K1;温度相同,平衡常数相同,则K1=K2,综上所述可知平衡常数关系为:K3<K2=K1,A错误;

B.升高温度,使一部分分子吸收热量而变为活化分子,导致活化分子百分数增大,增大活化分子有效碰撞机会,化学反应速率加快,而反应的活化能不变,B错误;

C.实验II达到平衡的时间比实验I短,而实验温度与实验I相同,平衡时各组分的量也相同,可判断实验II改变的条件是使用了催化剂。催化剂加快反应速率,但不改变化学平衡状态,故实验I和Ⅱ探究的是催化剂对于化学反应的影响,C正确;

D.容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1mol B,发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),实验III中,原平衡的化学平衡常数为K==4。温度不变,平衡常数不变,实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 molC,则此时容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(C)=1mol/L,此时浓度商Qc==4=K,因此恒温下再向容器中通入1 mol A和1 molC,化学平衡没有发生移动,D错误;

故合理选项是C。

练习册系列答案
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(1)在一定条件下,CH4可与NOx反应除去NOx,已知有下列热化学方程式:

①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ·mol-1

②N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H=+67.0 kJ·mol-1

③H2O(g)=H2O(l) △H=-41.0 kJ·mol-1

则CH4(g)+2NO2(g) CO2(g)+2H2O(g)+N2 (g) △H=____kJ·mol-1;该反应在________(高温,低温,任何温度)下可自发进行

(2)若在T1℃、0.1 MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2 [其中n(SO2):n(O2)= 2:1],测得容器内总压强与反应时间如下图所示。

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③图中B点的平衡常数Kp=__________(MPa)-1。(Kp=压强平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为 90s 的情况下,测得不同条件下 NO 的脱氮率如图Ⅰ、Ⅱ所示。

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