题目内容

20．已知2A2（g）+B2（g）?2C3（g）；△H=-Q1kJ/mol（Q1＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2，在500℃时充分反应，达平衡后C3的浓度为w mol•L-1，放出热量为Q2kJ．
（1）达到平衡时，A2的转化率为$\frac{{Q}_{2}}{{Q}_{1}}$．
（2）达到平衡后，若向原容器中通入少量的氩气，A2的转化率将不变（填“增大“、“减小”或“不变”）
（3）若在原来的容器中，只加入2mol C3，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q3kJ，C3浓度=（填＞、=、＜）w mol•L-1，Q1、Q2、Q3之间满足何种关系Q1=Q2+Q3
（4）能说明该反应已经达到平衡状态的是b．
a．v（C3）=2v （B2）；         b．容器内压强保持不变
c．2v逆（A2）=v正（B2）         d．容器内的密度保持不变
（5）改变某一条件，得到如图的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），可得出的结论正确的是ad；
a．反应速率c＞b＞a       b．达到平衡时A2的转化率大小为：b＞a＞c
c．T2＞T1 d．b点A2和B2的物质的量之比为2：1
（6）若将上述容器改为恒压容器（反应前体积相同），起始时加入2molA2和l molB2，500℃时充分反应达平衡后，放出热量Q4kJ，则Q2＜ Q4（填“＞”、“＜”或“=”）．
（7）下列措施可以同时提高反应速率和B2的转化率是（填选项序号）b．
a．选择适当的催化剂   b．增大压强  c．及时分离生成的C3   d．升高温度．

分析 （1）根据放出的热量计算转化的A2的物质的量，进而计算A2的转化率；
（2）达到平衡后，若向原容器中通入少量的氩气，恒温恒容下，各组分的浓度不变，平衡不移动；
（3）开始通入2molC3等效为开始通入2molA2和1molB2，平衡时相同组分的物质的量相等，相同组分的浓度相等，假设平衡时C3的物质的量为xmol，根据转化的C3计算热量，可得Q1、Q2、Q3之间关系；
（4）可逆反应到达平衡时，同种物质的正逆速率相等，各组分的浓度、含量保持不变，由此衍生的其它一些量不变，判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡；
（5）a．B2的物质的量浓度越大反应速率越快；
b．B2的物质的量越大，A2的转化率越大；
c．正反应是放热反应，在B2相同时，升高温度平衡逆向移动，C3平衡时的体积分数减小；
d．当A2和B2的起始物质的量之比为2：1时C3体积体积分数最大；
（6）恒温恒容下，随反应进行压强减小，若将上述容器改为恒压容器，等效在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动；
（7）a．选择适当的催化剂，不影响平衡移动；
b．增大压强，反应速率增大，平衡向正反应方向移动；
c．及时分离生成的C3，反应速率减小；
d．升高温度平衡向逆反应方向移动．

解答 解：（1）由2A2（g）+B2（g）?2C3（g），△H=-Q1 kJ/mol（Q1＞0），放出热量为Q2 kJ，则转化的A2的物质的量为2mol×$\frac{{Q}_{2}}{{Q}_{1}}$，A2的起始物质的量为2mol，则故A2的转化率为$\frac{{Q}_{2}}{{Q}_{1}}$，
故答案为：$\frac{{Q}_{2}}{{Q}_{1}}$；
（2）达到平衡后，若向原容器中通入少量的氩气，恒温恒容下，各组分的浓度不变，平衡不移动，A2的转化率不变，
故答案为：不变；
（3）开始通入2molC3等效为开始通入2molA2和1molB2，平衡时相同组分的物质的量相等，相同组分的浓度相等；
假设平衡时C3的物质的量为xmol，原平衡时中Q2 kJ=xmol×$\frac{1}{2}$×Q1 kJ/mol，开始通入2molC3时，Q3kJ=（2-x）mol×$\frac{1}{2}$×Q1 kJ/mol，故Q1=Q2+Q3，
故答案为：=；Q1=Q2+Q3；
（4）a．v（C3）=2v （B2），未指明正逆速率，不能确定是否到达平衡，若分别为正逆速率，则到达平衡，若均为正反应速率，始终按该比例关系进行，故a错误；
b．随反应进行，混合气体物质的量发生变化，恒温恒容下，容器内压强发生变化，但容器内压强保持不变，说明到达平衡，故b正确；
c．应是v逆（A2）=2v正（B2）时达平衡状态，故c错误；
d．混合气体总质量不变，容器容积不变，容器内的混合气体密度始终保持不变，故d错误；
故选：b；
（5）a．B2的物质的量浓度越大反应速率越快，故反应速率c＞b＞a，故a正确；
b．B2的物质的量越大，A2的转化率越大，则A2的转化率c＞b＞a，故b错误；
c．正反应是放热反应，在B2相同时，升高温度平衡逆向移动，C3平衡时的体积分数减小，故温度的T2＜T1，故c错误；
d．当A2和B2的起始物质的量之比为2：1时C3体积体积分数最大，故d正确，
故选：ad；
（6）恒温恒容下，随反应进行压强减小，若将上述容器改为恒压容器，等效在原平衡的基础上增大压强，平衡正向移动，则Q2＜Q4，
故答案为：＜；
（7）a．选择适当的催化剂，加快反应速率，但平衡不移动，B2的转化率不变；故a错误；
b．增大压强，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，B2的转化率增大，故b正确；
c．及时分离生成的C3，平衡正向移动，B2的转化率增大，但反应速率减小，故c错误；
d．升高温度平衡向逆反应方向移动，B2的转化率减小，故d错误；
故选：b．

点评 本题考查化学平衡计算及影响因素、化学平衡状态的判断等知识，注意判断平衡的物理量应随反应进行发生变化，该物理量由变化到不变化说明到达平衡，注意（3）中热量规律问题，难度中等．

练习册系列答案
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反应时间/minn（SO2）/moln（O2）/mol
00.100.060
t10.012
t20.016
A．反应在0～t1 min内的平均速率为v（SO3）=0.088/t1 mol•L-1•min-1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.10mol SO3和0.010mol O2，到达平衡时，n（SO2）=0.012mol
C．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（SO2）=0.0070mol•L-1，则反应的△H＞0
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A．原混合气体的体积为1.2V LB．原混合气体的体积为1.1V L
C．反应达平衡时气体A消耗掉0.05V LD．反应达平衡时气体B消耗掉0.05V L
12．已知：
①25℃时弱电解质电离平衡数；Ka（CH3COOH）═1.8×10-5，Ka（HSCN）═0.13；
难溶电解质的溶度积常数：KSD（CaF2）═1.5×10-10
②25℃时，2×l0-3mol•L-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c （HF）、C（F-）与溶液pH的变化关系，如图1所示：

请根据以下信息回答下列问题：
（1）25℃时，将20mL 0.10mol•L-1CH3COOH溶液和20mL 0．l mol•L-1 HSCN溶液分别 与20mL 0.10mol•L-1NaHCO3 溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图2所示：
反应初始阶段，两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是相同的起始条件，两种酸的电离程度不同导致溶液中起始反应时氢离子浓度不同引起反应速率不同，
反应结束后所得两溶液中，C（CH3COO-）＜c（SCN-）（填“＞”、“＜”或“=”）
（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka≈4×10-4．
（3）4×10-3mol•L-1HF溶液与4×10-4mol•L-1CaCl2溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生．
9．（1）服用含碘化钾的碘药片可抗核辐射．将碘片剥去糖衣皮研粹后置于试管中制得无色水溶液，并加入几滴淀粉试液，然后向试管中逐滴加入氯水，观察到溶液由无色变为蓝色，若继续滴加氯水后蓝色溶液又褪为无色，试回答下列问题：
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②完成并配平溶液颜色由蓝色变为无色的化学反应方程式（如果系数是1，不用填写）：
5Cl2+I2+6H2O→2HIO3+10HCl
（2）观察如下反应，总结规律，然后完成下列问题：
（A） Al（OH）3+H2O?Al（OH）4-+H+       
（B） NH3+H2O?NH4++OH-
①已知B（OH）3是一元弱酸，其电离方程式为B（OH）3+H2OB（OH）4-+H+；
②N2H4是二元弱碱，其电离方程式为N2H4+H2O?N2H5++OH-、N2H5++H2O?N2H62++OH-；．
（3）在25℃下，将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合，反应时溶液中c（NH4+）=c（Cl-）．则溶液显中性（填“酸性”、“中性”、或“碱性”）；用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{1{0}^{-9}}{a-0.01}$．
10．按下列实验方法操作，能达到要求的是（　　）
A．用托盘天平称量25.20g氯化钠固体
B．向某无色溶液中滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，说明溶液中存在SO42-
C．向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe（OH）3胶体
D．将氢氧化钠固体在容量瓶中溶解，配制一定物质的量浓度的NaOH溶液

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