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(1)在容积为2L的密闭容器中,保持体系内温度800℃不变,将一定量的NO和O2混合发生反应:2NO+O2⇌2NO2,其中NO的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示.请回答下列问题.

①图象中曲线 Ⅰ (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示NO2的变化.

②若升高反应体系的温度,使反应重新达到平衡,此时体系中n(NO)=n(NO2),则该反应是 放 热反应(选填“吸”或“放”).

③在800℃时,若缩小容器的体积,达新平衡时n(NO) < (选填“>”、“=”或“<”)0.07mol,NO的转化率 增大 (选填“增大”、“不变”或“减小”).

(2)一定条件下,体积为1L的密闭容器中发生如下反应:SiF4(g)+2H2O(g)⇌SiO2(s)

+4HF(g)△H=+148.9kJ•mol﹣1.

①下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是 bcd (填字母序号).

a.v消耗(SiF4)=4v生成(HF)         

b.容器内气体压强不再变化

c.容器内气体的总质量不再变化  

d.HF的体积分数不再变化

②反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2>t1)所示.通过a或b的值及化学平衡原理判断t1时反应是否达到化学平衡状态: t1时反应已经达到化学平衡状态 .

反应时间/min

n(SiF4)/mol

n(H2O)/mol

0

1.20

2.40[

t1

0.80

a

t2

b

1.60


考点:

物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断..

专题:

化学平衡专题.

分析:

(1)①曲线Ⅱ表示的物质的量减小是反应物,曲线Ⅰ表示的物质的量增大是生成物;

②根据氮元素守恒,当n(NO)=n(NO2)时,n(NO)=n(NO2)=0.1mol,依此判断平衡移动和反应热;

③缩小容器体积,压强增大,据此判断平衡移动;

(2)①根据化学平衡状态的特征分析,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、质量、体积分数以及百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,注意选择的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不变,说明到达平衡;

②依据化学平衡三段式列式计算,结合热化学方程式分析判断.

解答:

解:(1)①曲线Ⅱ表示的物质的量减小是反应物,曲线Ⅰ表示的物质的量增大是生成物,所以曲线Ⅰ表示NO2的变化,故答案为:Ⅰ;

②根据氮元素守恒,当n(NO)=n(NO2)时,n(NO)=n(NO2)=0.1mol,与图中的平衡比较,NO物质的量增加了,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,故答案为:放;

③缩小容器体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以NO的物质的量减少,即达新平衡时n(NO)<0.07mol;平衡向正反应方向移动,则NO转化率增大,

故答案为:<;增大;

(2)①a、υ消耗(SiF4)=υ生成(HF),都表示正反应速率,且比例关系不等于化学计量数之比,不能说明到达平衡状态,故错误;

b、正反应是气体物质的量增大的反应,随反应进行容器内压强增大,容器内气体压强不再变化说明到达平衡状态,故正确;

c、反应有固体生成,随反应进行气体的总质量减小,容器内气体的总质量不再变化,说明到达平衡状态,故正确;

d、平衡时,各组分的含量不变,HF体积分数不再变化,说明到达平衡状态,故正确;

故答案为:bcd;

②由表中数据可知,t1时△n(SiF4)=1.2mol﹣0.8mol=0.4mol,根据方程式可知△n(H2O)=2△n(SiF4)=0.8mol,故t1时刻,水的物质的量=2.4mol﹣0.8mol=1.6mol,说明在一定条件下,t1~t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变,所以t1时反应已经达到化学平衡状态.

故答案为:t1时反应已经达到化学平衡状态.

点评:

本题考查了反应速率和化学平衡的有关知识,注意理解化学平衡状态的判断,侧重于基本原理的应用,题目难度中等.


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A.

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B.

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C.

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D.

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A.

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B.

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C.

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D.

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