9.T℃時(shí)在2L剛性密閉容器中使X(g)與Y(g)發(fā)生反應(yīng)生成Z(g).反應(yīng)過(guò)程中X、Y、Z的物質(zhì)的量變化如圖1所示;若保持其他條件不變,溫度分別為T(mén)1和T2時(shí),Y的體積分?jǐn)?shù)φ(Y)與時(shí)間的關(guān)系如圖2所示.則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( 。
A.容器中發(fā)生的反應(yīng)可表示為:3X(g)+Y(g)?2Z(g)
B.反應(yīng)進(jìn)行的前3min內(nèi),用X表示的反應(yīng)速率v(X)=0.2mol•(L•min)-1
C.保持其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K減小
D.其它條件不變,使用催化劑,則反應(yīng)進(jìn)程可能如圖3所示

分析 A.由圖可知,X、Y的物質(zhì)的量減小,X、Y為反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量增大,Z為生成物,參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,據(jù)此確定化學(xué)計(jì)量數(shù),反應(yīng)最后X、Y的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)為可以反應(yīng),據(jù)此確定反應(yīng)方程式;
B.根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算反應(yīng)速率;
C.由圖2中曲線(xiàn)可知,溫度為T(mén)2先到達(dá)平衡,故溫度T2>T1,溫度越高Y的含量越低,平衡向正反應(yīng)移動(dòng);
D.圖3與圖1比較,判斷平衡是否發(fā)生移動(dòng),根據(jù)影響平衡移動(dòng)的因素判斷.

解答 解:A.由圖1知,X的物質(zhì)的量減少量為(2.0-1.4)mol=0.6mol,Y的物質(zhì)的量減少量為(1.6-1.4)mol=0.2mol,X、Y為反應(yīng)物;Z的物質(zhì)的量增加量為(0.8-0.4)mol=0.4mol,Z為生成物,同一化學(xué)反應(yīng)同一時(shí)間段內(nèi),反應(yīng)物減少的物質(zhì)的量和生成物增加的物質(zhì)的量之比等于其計(jì)量數(shù)之比,所以X、Y、Z的計(jì)量數(shù)之比=0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,所以反應(yīng)可表示為:3X(g)+Y(g)?2Z(g),故A正確;
B.反應(yīng)速率v(X)=$\frac{(2mol-1.4mol)÷2L}{3min}$=0.1mol•(L•min)-1,故B錯(cuò)誤;
C.由圖2知,“先拐平數(shù)值大”,所以T2>T1,升高溫度Y的含量減少,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即生成物的濃度增大反應(yīng)物的濃度減少,所以平衡常數(shù)增大,故C錯(cuò)誤;
D.圖3與圖1比較,圖3到達(dá)平衡所用的時(shí)間較短,說(shuō)明反應(yīng)速率增大,但平衡狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生改變,應(yīng)是加入催化劑所致,故D正確;
故選BC.

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)平衡移動(dòng)以及平衡圖象題,做題時(shí)注意分析圖象中曲線(xiàn)的變化規(guī)律,結(jié)合外界條件對(duì)平衡移動(dòng)的影響進(jìn)行分析,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

19.氮的固定是幾百年來(lái)科學(xué)家一直研究的課題.
(1)下表列舉了不同溫度下大氣固氮和工業(yè)固氮的部分K值.
反應(yīng)大氣固氮
N2(g)+O2(g)?2NO(g)
工業(yè)固氮
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)
溫度/℃27200025400450
K3.84×10-310.15×1080.5070.152
①分析數(shù)據(jù)可知:大氣固氮反應(yīng)屬于吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
②從平衡視角考慮,工業(yè)固氮應(yīng)該選擇常溫條件,但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)卻選擇500℃左右的高溫,解釋其原因K值小,正向進(jìn)行的程度小(或轉(zhuǎn)化率低),不適合大規(guī)模生產(chǎn).
(2)工業(yè)固氮反應(yīng)中,在其他條件相同時(shí),分別測(cè)定N2的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(р1、р2)下隨溫度變化的曲線(xiàn),如圖所示的圖示中,正確的是A(填“A”或“B”);比較р1、р2的大小關(guān)系р2>р1(填“>”、“<”或“=”).

(3)20世紀(jì)末,科學(xué)家采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實(shí)現(xiàn)高溫常壓下的電化學(xué)合成氨,提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,其實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)圖如C所示,陰極的電極反應(yīng)式是N2+6e-+6H+=2NH3
(4)近年,又有科學(xué)家提出在常溫、常壓、催化劑等條件下合成氨氣的新思路,反應(yīng)原理為:2N2(g)+6H2O(1)?4NH3(g)+3O2(g),則其反應(yīng)熱△H=+1530 kJ•mol-1
(已知:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)?2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

20.碳元素是形成物種最多的元素之一,其中許多物質(zhì)對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)有著極其重要的作用.
(1)石墨烯是一種由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料,它是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料,同時(shí)也是世界上導(dǎo)電性最好的材料(結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1).
試預(yù)測(cè)它與下列物質(zhì)可能反應(yīng)的是ABC.
A.氧氣     B.單質(zhì)氟     C.濃硝酸    D.氫氧化鈉溶液
(2)①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=a kJ•mol-1;
②CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)△H=bkJ•mol-1;
CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)△H=(a-b)kJ/mol.
(3)檸檬酸(H3Cit)是重要的三元有機(jī)酸,它的三種銨鹽均易溶于水,它們可通過(guò)H3Cit與氨水反應(yīng)獲得,含碳各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH 的關(guān)系見(jiàn)圖2.
①為制取NH4H2Cit,pH應(yīng)控制在大約4 或3.8~4.2;
②檸檬酸和一定量氨水反應(yīng)所得溶液的pH約為6.7時(shí),該反應(yīng)的離子方程式為2H3Cit+5NH3•H2O=HCit2-+Cit3-+5NH4++5H2O或“2H3Cit+5NH3=HCit2-+Cit3-+5NH4+”.
(4)另一含碳化合物,其分子式為C3H6S2O,它是一種重要醫(yī)藥中間體,它的核磁共振氫譜見(jiàn)圖3.則它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(5)某科研組設(shè)計(jì)見(jiàn)圖4裝置,利用電解乙醇和氫氧化鈉制取乙醇鈉(陽(yáng)離子交換膜只允許Na+通過(guò)).電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)成的氣體是O2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為2CH3CH2OH+2e-=2CH3CH2O-+H2↑.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

17.乙醇可用來(lái)制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯等化工原料,也是制取染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的原料.
(1)已知常溫常壓下:
①CH3CH2OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H1=-1366.8kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2=-566kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△H3=-44kJ•mol-1
則CH3CH2OH(l)和O2生成CO和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為CH3CH2OH(l)+2O2(g)=2CO(g)+3H2O(l)△H=-932.8 kJ•mol-1
(2)在容積為2L的密閉容器中,由CO和H2合成由乙醇的反應(yīng)為2CO(g)+4H2(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g),在其他條件不變的情況下,CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示(注:T1、T2均大于280℃):
①根據(jù)如圖可推知T2>T1(填“>”、“<”或“=”).
②該反應(yīng)△H<0(填“>”、“<”或“=”);升高溫度,上述反應(yīng)向逆(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng).
③該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=$\frac{c(C{H}_{3}C{H}_{2}OH)•c({H}_{2}O)}{{c}^{2}(CO)•{c}^{4}({H}_{2})}$,降低溫度平衡常數(shù)將變大(填“變大”、“變小”或“不變”,下同),反應(yīng)速率將變。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

4.在一固定容積的密閉容器中進(jìn)行著如下反應(yīng):CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下:
t℃70080085010001200
K2.61.71.00.90.6
(1)K的表達(dá)式為:K=$\frac{c(CO).c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2}).c({H}_{2})}$;
(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)(“吸熱”或“放熱”);原因是升高溫度平衡常數(shù)減小,平衡逆向移動(dòng)
(3)能判斷該反應(yīng)是否已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是:D
A.混合氣體總的物質(zhì)的量不變       B.容器中壓強(qiáng)不變
C.混合體系中平均摩爾質(zhì)量不變    D.混合氣體中CO濃度不變
(4)在850℃時(shí),可逆反應(yīng):CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下:
時(shí)間/minCO2 (mol/L)H2 (mol/L)CO (mol/L)H2O( mol/L)
00.2000.30000
20.1380.2380.0620.062
3c1c2c3c3
4c1c2c3c3
試計(jì)算:(要求寫(xiě)出簡(jiǎn)單的計(jì)算過(guò)程)
①前2min,CO2的平均反應(yīng)速率;
②3min-4min達(dá)到平衡時(shí)CO的平衡濃度c3(c3精確到小數(shù)點(diǎn)后面三位數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.已知下列熱化學(xué)反應(yīng)方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)═2Fe(s)+3CO2(g)△H=-24.8kJ/mol①
3Fe2O3(s)+CO(g)═2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=-47.2kJ/mol②
Fe3O4(s)+CO(g)═3FeO(s)+CO2(g):

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297 KJ•mol-1
(2)△H2=-78.64kJ•mol-1
(3)恒溫恒容時(shí),1mol SO2和2mol O2充分反應(yīng),放出熱量的數(shù)值比|△H2|大(填“大”、“小”或“相等”).
(4)將Ⅲ中的混合氣體通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物質(zhì)的量為2mol,若溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),則該過(guò)程的離子方程式為2SO2+O2+4OH-═2SO42-+2H2O.
(5)向同溫、同體積的三個(gè)密閉容器中分別充入氣體:(甲)2mol SO2 和1mol O2;(乙) 1mol SO2 和0.5mol O2;(丙) 2mol SO3;恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列關(guān)系一定正確的是B
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)p:p=p>2p        B.SO3的質(zhì)量m:m=m>2m
C.c(SO2)與c(O2)之比k:k=k>k   D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:Q=Q>2Q
(6)某SO2(g)和O2(g)體系,時(shí)間t1達(dá)到平衡后,改變某一外界條件,反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖2所示,若不改變SO2(g)和O2(g)的量,則圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是升高溫度;圖中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時(shí)間是t3~t4
(7)各階段平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示:
t1~t2t3~t4t5~t6t6~t7
K1K2K3K4
K1、K2、K3、K4之間的關(guān)系為K4=K3<K2=K1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.一定溫度下定容密閉容器中,對(duì)可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)?3C(g) 的下列敘述中,能說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是( 。
A.B的消耗速率與B的生成速率相等
B.單位時(shí)間內(nèi)消耗3a mol C,同時(shí)生成a mol A
C.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
D.混合氣體的密度不再變化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.二氧化碳通過(guò)Na2O2粉末后固體物質(zhì)質(zhì)量增加
B.在NaClO溶液中,H+、NH4+、SO42-、Br-可以大量共存
C.Na2S溶液在空氣中長(zhǎng)期放置變渾濁的離子方程式為2S2-+O2+4H+=2S↓+2H2O
D.NH4HCO3溶液中滴加足量NaOH溶液的離子方程式為HCO3-+OH-=CO32-+H2O

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.COCl2(g)?CO(g)+Cl2(g)△H>0當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:上述情況中能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是( 。
①升溫   
②恒容通入惰性氣體   
 ③增加CO的濃度    
④減壓    
⑤加催化劑
⑥恒壓通入惰性氣體.
A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D.③⑤⑥

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同步練習(xí)冊(cè)答案