19.已知2A2(g)+B2(g)?2C3(g);△H=-a kJ/mol(a>0),在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2molA2和1molB2,在500℃時充分反應達平衡后C3的濃度為w mol/L,放出熱量b kJ.
(1)比較a>b( 填>、=、<)
(2)此反應的平衡常數(shù)表達式為$\frac{{c}^{2}({C}_{3})}{{c}^{2}({A}_{2}).c({B}_{2})}$;若將反應溫度升高到700℃,反應的平衡常數(shù)將減小 (增大、減小或不變)
(3)若在原來的容器中,只加入2mol C3,500℃時充分反應達平衡后,吸收熱量ckJ,C3濃度=(填>、=、<)w mol/L,a、b、c之間滿足何種關(guān)系a=b+c(用代數(shù)式表示).
(4)能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是bc.
a、V(C3)=2V(B2);  
b、容器內(nèi)壓強保持不變   
c、V逆(A2)=2V正(B2)   
d、容器內(nèi)的密度保持不變
(5)為使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的是c.
a、及時分離出C3氣體;  b、適當升高溫度;  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(反應前體積相同),起始時加入2molA2和lmolB2,500℃時充分反應達平衡后,放出熱量d kJ,則d>b( 填>、=、<),理由是恒壓條件下,由于始終保持較大壓強,故反應物轉(zhuǎn)化率高,生成C3比恒容多,則放出的熱量也大.

分析 (1)熱化學方程式表達的意義為:當2mol A2和1mol B2完全反應時,放出熱量為akJ,據(jù)此判斷a、b大小關(guān)系;
(2)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值;根據(jù)反應的熱效應判斷化學平衡常數(shù)的變化;
(3)相同條件下,2mol C3達到平衡狀態(tài)時,與加入2mol A2和1mol B2達建立完全相同的平衡狀態(tài),即從化學平衡狀態(tài)到完全反應生成2molC3,放出熱量為c kJ,據(jù)此判斷;
(4)可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,反應體系中各物質(zhì)物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量都不變,以及由此引起的一系列物理量不變;
(5)該反應是一個反應前后氣體體積減小的放熱反應,為使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動,應該采用增大反應物濃度方法;
(6)恒壓條件下,由于始終保持較大壓強,轉(zhuǎn)化的越多,放出熱量較多.

解答 解:(1)熱化學方程式表達的意義為:當2mol A2和1mol B2完全反應時,放出熱量為akJ,而加入2mol A2和1mol B2達到平衡時,沒有完全反應,即釋放的熱量小于完全反應釋放的熱量,即b<a,
故答案為:>; 
(2)平衡常數(shù)為產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應物濃度系數(shù)次冪的乘積的比值,則K=$\frac{{c}^{2}{(C}_{3})}{{c}^{2}({A}_{2}).c({B}_{2})}$;正反應方向放熱,升高溫度,化學平衡向逆反應方向移動,生成物濃度減小,反應物濃度增大,K減小,
故答案為:$\frac{{c}^{2}({C}_{3})}{{c}^{2}({A}_{2}).c({B}_{2})}$;減;
(3)相同條件下,2mol C3達到平衡狀態(tài)時,與加入2mol A2和1mol B2建立完全相同的平衡狀態(tài),即等效平衡,C3=w mol/L,即從化學平衡狀態(tài)到完全反應生成2molC,放出熱量為c kJ,由于等效平衡的正逆反應轉(zhuǎn)化率之和等于1,則b+c=a,
故答案為:=;b+c=a;
(4)a、V(C3)=2V(B2)時,該反應可能達到平衡狀態(tài)也可能沒有達到平衡狀態(tài),與反應初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;  
b、該反應是一個反應前后氣體體積減小的可逆反應,當容器內(nèi)壓強保持不變時,正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),故正確;
c、V逆(A2)=2V正(B2)=V正(A2),同一物質(zhì)的正逆反應速率相等,該反應達到平衡狀態(tài),故正確;
d、混合氣體遵循質(zhì)量守恒定律,則反應前后混合氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,則容器內(nèi)的密度保持不變,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;
故選bc;
(5)a、及時分離出C3氣體,平衡正向移動,但反應速率減小,故錯誤;  
b、適當升高溫度反應速率增大但平衡逆向移動,故錯誤;  
c、增大B2的濃度,平衡正向移動且反應速率增大,故正確; 
d、選擇高效的催化劑,反應速率增大但平衡不移動,故錯誤;
故選c;
(6)由于給定反應是一個氣體體積減小的反應,恒壓條件下,相當給原平衡加壓,平衡正向移動,轉(zhuǎn)化率變大,放出熱量增多,d>b;
故答案為:>;恒壓條件下,由于始終保持較大壓強,故反應物轉(zhuǎn)化率高,生成C3比恒容多,則放出的熱量也大.

點評 本題考查化學平衡影響因素、化學反應速率影響因素、平衡狀態(tài)判斷等知識點,為高頻考點,注意:催化劑只影響反應速率不影響平衡移動,只有反應前后改變的物理量不變時可逆反應才能達到平衡狀態(tài),為易錯點.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:多選題

9.下列實驗方法正確的是( 。
A.某溶液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,將氣體通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,該溶液中一定含有CO32-
B.除去HNO3溶液中的少量H2SO4,可加適量BaCl2溶液
C.利用焰色反應可以將NaCl和KCl兩種無色溶液鑒別出來
D.某溶液中滴加燒堿溶液,加熱產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,則原溶液中一定存在NH4+

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.為探究乙炔(H-C≡C-H)與溴的加成反應,甲同學設計并進行了如下實驗:先取一定量工業(yè)用電石(主要成分CaC2)與水反應,將生成的氣體通入溴水中,發(fā)現(xiàn)溶液褪色,即證明乙炔與溴水發(fā)生了加成反應.乙同學發(fā)現(xiàn)在甲同學的實驗中,褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁,推測在制得的乙炔中還可能含有少量還原性的雜質(zhì)氣體,由此他提出必須先除去雜質(zhì),再與溴水反應.請回答下列問題:
(1)寫出甲同學實驗中制乙炔及乙炔使溴水褪色的化學方程式CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑、CH≡CH+2Br2→CHBr2-CHBr2
(2)甲同學設計的實驗不能(填能或不能)驗證乙炔與溴發(fā)生加成反應,其理由是AC(多選扣分).
A.使溴水褪色的反應,未必是加成反應    B.使溴水褪色的反應,就是加成反應
C.使溴水褪色的物質(zhì),未必是乙炔        D.使溴水褪色的物質(zhì),就是乙炔
(3)乙同學推測此乙炔中必定含有的一種雜質(zhì)氣體是H2S,它與溴水反應的化學方程式是Br2+H2S═S↓+2HBr,在驗證過程中必須全部除去.
(4)請你選用如圖所示四個裝置(可重復使用)來實現(xiàn)乙同學的實驗方案,將它們的編號填入方框,并寫出裝置內(nèi)所放的化學藥品.可選用的裝置:

所選裝置、連接順序及裝置內(nèi)所放的化學藥品:

(5)為驗證這一反應是加成而不是取代,丙同學提出可用pH試紙來測試反應后溶液的酸性,理由是如若發(fā)生取代反應,必定生成HBr,溶液酸性將會明顯增強,故可用pH試紙驗證.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.研究物質(zhì)在水溶液的行為是中學化學的主要任務之一.
(1)相同體積,pH為3的鹽酸和醋酸,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH變?yōu)?,則m和n的關(guān)系是m<n(填“>”、“<”或“=”).
(2)某溫度下,pH均為2的醋酸和鹽酸溶液分別加水稀釋,pH隨溶液體積變化曲線如圖所示.

①a和c兩點,Kw(a)=Kw(c)(填“>”、“=”或“<”),a、b、c三點的導電能力按由強到弱的順序排列為a>b>c.
②向pH=2的醋酸中加入少量CH3COONa固體,待固體完全溶解后,溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(C{H}_{3}COOH)}$的比值將減。ㄌ睢霸龃蟆、“不變”或“減小”).
(3)取pH=2的鹽酸和醋酸各20.00mL,用等物質(zhì)的量濃度氫氧化鈉溶液中和至pH=7,則消耗氫氧化鈉的體積分別為V1、V2,則V1<V2(填“>”、“=”或“<”).
(4)自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下深層滲透,遇到難溶的ZnS或PbS,慢慢轉(zhuǎn)化為銅藍(CuS),PbS或ZnS遇到CuSO4溶液轉(zhuǎn)化CuS的原因是CuS的溶解度小于ZnS或PbS的溶解度
(5)常溫下,H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.2×10-2,Ka2:=6.3×10-8,H2CO3的電離常數(shù)Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11.現(xiàn)有等物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和H2CO3溶液,酸性較強的是碳酸(填名稱)溶液.請你設計合理的實驗驗證H2SO3的酸性強于H2CO3(簡要說明實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)方案一:配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和NaHCO3溶液,用酸度計(或pH試紙)測兩溶液的pH.前者的pH小于后者,證明H2SO3酸性強于H2CO3
方案二:將SO2氣體依次通過NaHCO3(Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水.品紅溶液不褪色、且澄清石灰水變混濁,證明H2SO3酸性強于H2CO3
方案三:將CO2氣體依次通過NaHSO3(Na2SO3)溶液、品紅溶液.品紅溶液不褪色,證明H2SO3酸性強于H2CO3..
儀器自選
供選擇的試劑:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、pH試紙.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.下列說法正確的是(  )
A.KW隨溫度、濃度的改變而改變
B.凡是能自發(fā)進行的化學反應,一定是△H<0、△S>0
C.對已達到化學平衡的反應,改變壓強,平衡常數(shù)(K)一定改變
D.Ksp與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān),而與溶液中的離子濃度無關(guān)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.區(qū)分下列各組物質(zhì),所用的兩種方法不完全正確的一組是( 。
選項需區(qū)分的物質(zhì)區(qū)分方法
A蒸餾水和自來水①蒸發(fā)     ②看顏色
B食鹽和面堿(Na2CO3①加食醋   ②測其溶液酸堿性
C小蘇打和碳酸氫氨①灼燒     ②做焰色反應
D黑醋和醬油①聞氣味   ②嘗味道
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.用4種溶液進行實驗,下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”對應關(guān)系錯誤的是( 。
選 項操作及現(xiàn)象溶 液
A加入NaOH,溶液產(chǎn)生藍色沉淀.再加入葡萄糖,加熱,產(chǎn)生紅色沉淀.CuSO4溶液
B加入NaOH,溶液產(chǎn)生白色沉淀.再通入CO2,白色沉淀消失. Ca(HCO32溶液
C加入NaOH,溶液紫色褪去.再加入鹽酸,振蕩,溶液又變成紫色. I2的CCl4溶液
D加入NaOH,溶液產(chǎn)生白色沉淀,有刺激性氣味氣體產(chǎn)生.繼續(xù)加入 NaOH,沉淀消失.KAl(SO42溶液
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.已知299K時,合成氨反應N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.0kJ/mol,將此溫度下的1mol N2和3mol H2放在一密閉容器中,在催化劑存在時進行反應,測得反應放出的熱量為(忽略能量損失)( 。
A.一定小于92.0 kJB.一定等于92.0 kJC.一定大于92.0 kJD.不能確定

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.在體積相同的兩個密閉容器中分別充滿A、B氣體,當這兩個容器內(nèi)溫度相等時,下列說法正確的是( 。
A.若A為O2,B為O3,它們質(zhì)量相等時則容器中氧原子個數(shù)不相等
B.若A為NO2,B為N2O4,它們壓強相等時則質(zhì)量相等
C.若A為C2H4,B為C2H6,它們密度相等時則氣體的物質(zhì)的量相等
D.若A為CO2,B為C3H8,它們密度相等時則分子數(shù)相等

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