已知2A2(g)+B2(g)2C(g);△H=" -a" kJ/mol(a >0),在一個(gè)有催化劑的固定容積的容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后C的濃度為w mol/L,放出熱量b kJ。請回答下列問題:
(1)比較a______b(填>、=、<)
(2)此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為______________________;若將反應(yīng)溫度升高到700℃,反應(yīng)的平衡常數(shù)將_____________(增大、減小或不變)。
(3)若在原來的容器中,只加入2mol C,500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后,吸收熱量ckJ,a、b、c之間滿足何種關(guān)系__________________(用代數(shù)式表示)。
(4)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是            (填序號(hào),有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題意,下同)。
a、v(C)=2v(B2)                    b、容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
c、v(A2)=2v(B2)               d、容器內(nèi)的氣體密度保持不變
(5)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是_____________。
a、及時(shí)分離出C氣體              b、適當(dāng)升高溫度
c、增大B2的濃度                  d、選擇高效的催化劑
(6)若將上述容器改為恒壓容器(反應(yīng)前體積相同),起始時(shí)加入2mol A2和1mol B2, 500℃時(shí)充分反應(yīng)達(dá)平衡后,放出熱量dkJ,則d_________b(填>、=、<)。

(10分)(1)a>b(1分) (2)K=(1分);減。1分)
(3)b+c=a(2分) (4)bc(2分) (5)c(2分) (6)>(1分)

解析試題分析:(1)由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),因此2mol A2和1mol B2不可能完全轉(zhuǎn)化為C,則實(shí)際放出的熱量小于akJ,即a>b。
(2)化學(xué)平衡常數(shù)是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值,所以根據(jù)方程式2A2(g)+B2(g)2C(g)可知,該反應(yīng)的的平衡常數(shù)K=。因?yàn)樵摲磻?yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)移動(dòng),平衡常數(shù)減小。
(3)恒溫恒容下,2molC完全轉(zhuǎn)化到左邊,可得2molA2和1molB2,故與原平衡為等效平衡,平衡時(shí)C的濃度相同,故c(C)=Wmol?L-1。同一可逆反應(yīng),相同溫度下,正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,但符號(hào)相反,令平衡時(shí)C的物質(zhì)的量為nmol,對于反應(yīng)2A2(g)+B2(g)2C(g) △H=—akJ?mol-1,則b=n×。對于反應(yīng)2C(g) 2A2(g)+B2(g) △H=akJ?mol-1,C分解的物質(zhì)的量為(2—n)mol,故c=×a=a—n×,解得a=b+c。
(4)在一定條件下,當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時(shí)(但不為0),反應(yīng)體系中各種物質(zhì)的濃度或含量不再發(fā)生變化的狀態(tài),稱為化學(xué)平衡狀態(tài)。A、平衡時(shí)濃度不再發(fā)生變化,但物質(zhì)之間的濃度不一定相等或滿足某種關(guān)系,故A錯(cuò)誤;B、反應(yīng)是氣體壓強(qiáng)減小的反應(yīng),平衡狀態(tài)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故B正確;C、依據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式的系數(shù)之比可知,v(A2)=2v(B2),說明v(A2)=v(A2),故C正確;D、密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的,即反應(yīng)過程和平衡狀態(tài)容器內(nèi)的密度保持不變,故D錯(cuò)誤,答案選BC。
(5)a、及時(shí)分離出C氣體,生成物濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但反應(yīng)速率也降低,a不正確;b、正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度反應(yīng)速率增大,但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),b不正確;c、增大B2的濃度,反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),c正確;d、催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能改變平衡狀態(tài),d不正確,答案選c。
(6)原平衡隨反應(yīng)進(jìn)行,壓強(qiáng)降低.恒壓容器(反應(yīng)器開始體積相同),相同溫度下起始加入2molA2和1molB2,等效為在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),即向正反應(yīng)移動(dòng),B2的轉(zhuǎn)化率變大,因此d>b。
考點(diǎn):考查可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)的判斷、反應(yīng)熱、平衡常數(shù)的有關(guān)計(jì)算和應(yīng)用以及外界條件對平衡狀態(tài)的影響等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某溫度時(shí),在一個(gè)容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z,三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________;
(2)反應(yīng)開始至2 min,氣體Z的反應(yīng)速率為____________;
(3)若X、Y、Z均為氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):
①壓強(qiáng)是開始時(shí)的________倍;
②若此時(shí)將容器的體積縮小為原來的 0.5倍,達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)溫度將降低(容器不與外界進(jìn)行熱交換),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng)應(yīng):
A(g)B(g)+C(g)  △H ="+85.1" kJ· mol-1
反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表:

時(shí)間t/h
 
0
 
1
 
2
 
4
 
8
 
16
 
20
 
25
 
30
 
總壓強(qiáng)p/100kPa
 
4.91
 
5.58
 
6.32
 
7.31
 
8.54
 
9.50
 
9.52
 
9.53
 
9.53
 
 
回答下列問題:
(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為             。
(2)由總壓強(qiáng)P和起始?jí)簭?qiáng)P0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為                   
平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為            ,列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K                   。
(3)①由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),
n總=         mol,n(A)=          mol。
②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù),計(jì)算a=          
反應(yīng)時(shí)間t/h
 
0
 
4
 
8
 
16
 
c(A)/(mol·L-1
 
0.10
 
a
 
0.026
 
0.0065
 
分析該反應(yīng)中反應(yīng)反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時(shí)間間隔(△t)的規(guī)律,得出的結(jié)論是             ,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12h時(shí)反應(yīng)物的濃度c(A)為        mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,他在100mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣(標(biāo)況),實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值):

時(shí)間(min)
 
1
 
2
 
3
 
4
 
5
 
氫氣體積(mL)
 
50
 
120
 
232
 
290
 
310
 
 
(1)哪一時(shí)間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反應(yīng)速率最大       min,原因是          ;
(2)哪一段時(shí)段的反應(yīng)速率最小      min,原因是       ;
(3)如果反應(yīng)太激烈,為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液:A.蒸餾水;BNa2SO4溶液;C.NaNO3溶液;D.CuSO4溶液;E.Na2CO3溶液,你認(rèn)為可行的
           (填寫字母代號(hào))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。已知:
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表:

溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
試回答下列問題
(1)上述正向反應(yīng)是              反應(yīng) (填“放熱”或“吸熱”)
(2)要使上述反應(yīng)的逆反應(yīng)速率增大且平衡正反應(yīng)方向移動(dòng),下列措施不可行的有         
A、加入催化劑    B、增大CO的物質(zhì)的量以提高體系的壓強(qiáng)
C、降低溫度       D、減小H2的濃度
(3)向某密閉容器中充入2molCO和4molH2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)為X,若維持容器的體積和溫度不變,起始物質(zhì)按下列四種配比充入該容器中,達(dá)到平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)不等于X的有         
A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)      B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g)   D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反應(yīng)在800℃時(shí)進(jìn)行,設(shè)起始CO和H2O(g)共為5mol,水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為X;平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為y,則y隨x變化的函數(shù)關(guān)系式為y=         
(5)在VL密閉容器中通入10mol CO和10mol水蒸氣,在T℃達(dá)到平衡,然后急速通過堿石灰,將所得混合氣體燃燒,測得放出的熱量為2845KJ(已知CO燃燒熱為283KJ/mol,H2燃燒熱為286KJ/mol),則T℃平衡常數(shù)K=             ,T=         K(0℃時(shí)T=273K)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)在其他條件不變的情況下,研究改變起始?xì)錃馕镔|(zhì)的量[用n(H2)表示]對N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表示成如圖所示的規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量):

①比較在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是__________。
②若容器容積為1L,n=3mol,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)N2、H2的轉(zhuǎn)化率均為60%,則在起始時(shí)體系中加入N2的物質(zhì)的量為__________mol,此條件下(T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________,當(dāng)溫度升高時(shí)該平衡常數(shù)將__________。
③圖像中T2和T1的關(guān)系是__________。(填“高于”、“低于”、“等于”、“無法確定”)。[ .Com]
(2)氨氣和氧氣從145℃就開始反應(yīng),在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖):
4NH3+5O24NO+6H2O ,4NH3+3O22N2+6H2O
溫度較低時(shí)以生成__________為主,溫度高于900℃時(shí),NO產(chǎn)率下降的原因是___________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

恒溫恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示.
(已知:2SO2 (g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196.6 KJ·mol-1

請回答下列問題:
(1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學(xué)方程式:     
(2)ΔH2 =     
(3)恒溫恒容時(shí),1molSO2和2molO 2充分反應(yīng),放出熱量的數(shù)值比∣ΔH2      (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     ,若溶液中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),則該過程的離子方程式為     
(5)恒容條件下,下列措施中能使n(SO3)/ n(SO2 )增大的有     
a.升高溫度;
b.充入He氣
c.再充入1molSO2 (g)和1molO 2 (g)
d.使用催化劑
(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     ;圖中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時(shí)間是     

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可在高溫下的氮?dú)饬髦杏墒⑴c焦炭通過以下反應(yīng)制得:3SiO2(s) + 6C(s) + 2N2(g) Si3N4(s) + 6CO(g) + Q(Q>0)
完成下列填空:
(1)某溫度下該反應(yīng)在一容積為2L的密閉容器中進(jìn)行,2min后達(dá)到平衡,剛好有2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則2min內(nèi)反應(yīng)的速率為:v(CO) =               ;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為            。
(2)其它條件不變時(shí)僅增大壓強(qiáng),則                
a.K值減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)  
b.K值增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
c.K值不變,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)   
d.K值不變,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
(3)一定條件下能說明上述反應(yīng)已達(dá)平衡的是     。
a.c(N2 ) : c(CO) = 1:3        b.3v(N2 ) = v(CO)
c.固體質(zhì)量不再改變         d.氣體密度不再改變
達(dá)到平衡后改變某一條件,反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。 

若不改變N2與CO的量,則圖中t4時(shí)引起變化的原因可能是                    ;圖中t6時(shí)引起變化的原因可能是              。
由圖可知,平衡混合物中CO含量最高的時(shí)間段是                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(13分)近些年來,世界各地頻現(xiàn)種種極端天氣。二氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等是導(dǎo)致極端天氣的重要因素,研究這些化合物的綜合處理具有重要意義。
(1)工業(yè)上可利用二氧化碳和氨氣合成尿素,其總反應(yīng)如下:
2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(l) ,該反應(yīng)在         (填“較高溫度”或“較低溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
(2)已知合成尿素分兩步進(jìn)行:
第1步:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) 
第2步:NH2COONH4(s) CO(NH2)2(l)+ H2O(l) 
下列示意圖中[a表示2NH3(g)+ CO2(g),b表示NH2COONH4(S),c表示CO(NH2)2(l)+ H2O(l)],能正確表示尿素合成過程中能量變化曲線的是(填序號(hào))        

(3)合成尿素過程中,當(dāng)NH3與CO2的物質(zhì)的量之比為1:2時(shí),NH3
的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。

①A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v(CO2)          B點(diǎn)的逆反應(yīng)速率
v(CO2)(填“﹤”“﹥”或“=”)。
②達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為          。
(4)活性炭可用于處理大氣污染物NO,在某1L恒容密閉容器中加入  0.100molNO      和2.030mol固體活性炭(無雜質(zhì)),生成氣體E和氣體F。當(dāng)溫度分別在T1℃和T2℃時(shí),測得平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:

物質(zhì)
n/mol
T/℃
活性炭
NO
E
F
T1
2.000
0.040
0.030
0.030
T2
2.005
0.050
0.025
0.025
①請結(jié)合上表數(shù)據(jù),寫出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式                                。
②上述反應(yīng)在T1℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1,在T2℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2。計(jì)算K1=         ,根據(jù)題給信息判斷,T1和T2的關(guān)系是           。
A. T1>T2     B. T1<T2         C.無法比較 
③若密閉容器為容積可變,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理,分析增加壓強(qiáng)對該反應(yīng)的影響                                          
                                                  。

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