练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    向一体积不变的密闭容器中加入2mol A、0.6mol C和一定量的B三种气体．一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图一所示．图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件．已知t3～t4阶段使用了催化剂；图一中t0～t1阶段c（B）未画出．

    （1）若t1=15min，则t0～t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）=
    0.02mol/（L?min）
    0.02mol/（L?min）
    ．
    （2）t4～t5阶段改变的条件为
    减小压强
    减小压强
    ，B的起始物质的量为
    1.0mol
    1.0mol
    ．
    （3）判断图一中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）
    ④
    ④
    ．
    ①2v正（A）=3v逆（C）
    ②混合气体的密度不变
    ③混合气体的平均相对分子质量不变
    ④A、B、C的浓度都不再发生变化
    （4）t5～t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，写出此温度下该反应的热化学方程式：
    2A（g）+B（g）3C（g）△H=+200akJ/mol
    2A（g）+B（g）3C（g）△H=+200akJ/mol
    ．
    （5）在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为
    a+
    2c
    3
    =2.4，b+
    c
    3
    =1.2
    a+
    2c
    3
    =2.4，b+
    c
    3
    =1.2
    ．
    分析：本题以图象的形式考查影响化学反应速率以及化学平衡移动的因素．
    图二是在四种不同情况下影响化学的平衡，而影响平衡的因素有：浓度、温度、压强、催化剂，
    t3～t4和t4～t5这两段平衡是不移动的，则只能是压强和催化剂影响的，因此应该推断该反应为等体积变化的反应．
    再结合图一可知，A的变化为0.2mol/L，C的变化量为0.3mol/L，
    由规律知，化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比，
    可写出该反应的方程式为2A（g）+B（g） 3C（g），
    t3～t4的平衡比原平衡的速率要快，而t4～t5的速率又变慢，则前者应是加催化剂，后者为减压，因为条件只能用一次；
    B的平衡浓度是0.4mol/L，则起始时应为0.5mol/L．
    起始2molA所对应的浓度为1mol/L，则体积应是2L．
    所以B的起始物质的量为0.5mol/L×2L=1mol；
    根据平衡状态的标志和特征判断反应是否达到平衡状态；
    （5）考查的是等效平衡．要最终为相同平衡，则必须折算后与原平衡相等．
    解答：解：（1）v=
    △c
    △t
    =
    0.6mol/L-0.3mol/L
    15min
    =0.02 mol/（L?min），故答案为：0.02 mol/（L?min）；
    （2）结合图一可知，A的变化为0.2mol/L，C的变化量为0.3mol/L，化学反应的速率之比等于化学方程式前的计量系数比，
    可写出该反应的方程式为2A（g）+B（g） 3C（g），压强减小，正逆反应速率减小，应反应前后气体的化学计量数之和相等，则改变压强平衡不移动，所以t4～t5阶段改变的条件为减小压强，
    B的平衡浓度是0.4mol/L，根据方程式可知，浓度的改变值与化学计量数呈正比，C改变0.3mol/L，则B改变0.1mol/L，
    所以起始时应为0.5mol/L，起始2molA所对应的浓度为1mol/L，则体积应是2L，
    所以B的起始物质的量为0.5mol/L×2L=1mol，
    故答案为：减小压强； 1.0 mol；
    （3）①反应达平衡状态时，正逆反应速率相等，则有3v正（A）=2v逆（C），故①错误；
    ②因气体的质量不变，容器的体积不变，则反应无论是否达到平衡状态，密度都不变，不能作为判断是否达到平衡的依据，故②错误；
    ③反应前后气体的物质的量不变，质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，不能作为判断是否达到平衡的依据，故③错误；
    ④当达到平衡状态时，A、B、C的浓度都不再发生变化，可作为平衡状态的判断依据，故④正确，
    故答案为：④；
    （4）根据方程式计算，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，则反应2molA时，交换热量200akJ，而由图象可知，t5～t6阶段应为升高温度，正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，所以热化学方程式为2A（g）+B（g）  3C（g）△H=+200a kJ/mol，
    故答案为：2A（g）+B（g）  3C（g）△H=+200a kJ/mol；
    （5）反应的方程式为2A（g）+B（g）  3C（g），
    根据方程式计算，起始时，将C从理论上转化为A、B，
    则A的物质的量为2mol+
    2
    3
    ×0.6mol=2.4mol，B的物质的量为1mol+
    1
    3
    ×0.6mol=1.2mol，
    在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡，则所加物质的物质的量必须折算后与原平衡相等．
    所以有a+
    2c
    3
    =2.4，b+
    c
    3
    =1.2，
    故答案为：a+
    2c
    3
    =2.4，b+
    c
    3
    =1.2．
    点评：本题以图象的形式考查影响化学反应速率以及化学平衡移动的因素，题目难度中等，注意等效平衡问题，为本题的难点，也是易错点．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点．一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应：W（s）+I2（g）?WI2（g）△H＜0为模拟上述反应，在450℃时向一体积为2L的恒容密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量的钨，2min后反应达到平衡，测得碘蒸气浓度为0.005mol?L-1．请回答下列问题：

    （1）前两分钟内碘蒸气的反应速率为
    0.0225mol?L-1?min-1
    0.0225mol?L-1?min-1
    ．
    （2）能够说明上述反应已经达到平衡状态的有
    CE
    CE
    ．
    A．I2与WI2的浓度相等    B．容器内气体压强不再变化
    C．W的质量不再变化     D．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等
    E．容器内混合气体的密度保持不变
    （3）如图为该反应在450℃时的时间-速率图，则t2时刻改变的外界条件可能是
    增大碘蒸气的浓度（或者充入碘蒸气）
    增大碘蒸气的浓度（或者充入碘蒸气）
    ，若t4时刻将容器压缩至一半（各物质状态不变），保持该条件至t6，请在图中画出t4到t6时间段内大致曲线图，并在相应曲线上标上υ3（正）、υ3（逆）
    （4）假设灯丝温度为660℃，灯泡壁温度为350℃．请根据化学反应原理分析在灯泡内充入碘能够延长钨丝寿命的原因
    扩散到灯泡壁（低温区）的钨与I2（g）发生反应生成WI2（g），WI2（g）扩散到灯丝（高温区）重新分解出钨沉积到灯丝表面，从而延长钨丝使用寿命．
    扩散到灯泡壁（低温区）的钨与I2（g）发生反应生成WI2（g），WI2（g）扩散到灯丝（高温区）重新分解出钨沉积到灯丝表面，从而延长钨丝使用寿命．
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工．
    （1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气．反应为：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1．
    ①该反应在常温下
    不能
    不能
    自发进行（填“能”或“不能”）；
    ②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是
    bd
    bd
    （填字母，下同）．
    a．容器中的压强不变        b．1mol H-H键断裂的同时，断裂2mol H-O键
    c．c（CO）=c（H2）        d．密闭容器的容积不再改变
    ③若在一容积不变的密闭容器中，发生上述反应，充入N2，则平衡
    不
    不
    （填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
    若在一容积可变的密闭容器中，发生上述反应，充入N2，则平衡
    正向
    正向
    （填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
    （2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三组数据：
    实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
    H2O CO H2 CO
    1 650 2 4 1.6 2.4 6
    2 900 1 2 0.4 1.6 3
    3 900 a b c d t
    ①实验1中以v（CO2）表示的反应速率为
    0.13mol/（L．min）
    0.13mol/（L．min）
    （取小数点后两位）；
    ②该反应为
    放热
    放热
    （填“吸热”或“放热”）反应，实验2的化学平衡常数K=
    0.17
    0.17
    （取两位有效数字）
    （3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应：
    CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0．在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列条件能使上述反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是
    c
    c
    （填写序号字母）．
    a．及时分离出CH3OH气体                
    b．适当升高温度
    c．保持容器的容积不变，再充入1mol CO2和3mol H2
    d．选择高效的催化剂．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点．一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应：
    W（s）+I2（g）?WI2（g）△H＜0
    为模拟上述反应，在450℃时向一体积为2L的恒容密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量的钨，2min后反应达到平衡，测得碘蒸气浓度为0.005mol?L-1．请回答下列问题：
    （1）前两分钟内碘蒸气的反应速率为
    0.0225mol?L-1?min-1
    0.0225mol?L-1?min-1
    ．
    （2）能够说明上述反应已经达到平衡状态的有
    CDE
    CDE
    ．
    A．I2与WI2的浓度相等      B．容器内气体压强不再变化
    C．W的质量不再变化
    D．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等
    E．容器内混合气体的密度保持不变
    （3）下图为该反应在450℃时的时间-速率图，则t2时刻改变的外界条件可能是
    增大碘蒸气的浓度
    增大碘蒸气的浓度
    ，若t4时刻将容器压缩至一半（各物质状态不变），保持该条件至t6，请在图中画出t4到t6时间段内大致曲线图，并在相应曲线上标上υ3（正）、υ3（逆）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：

    （10分）碘钨灯具有使用寿命长、节能环保等优点。一定温度下，在碘钨灯灯泡内封存的少量碘与沉积在灯泡壁上的钨可以发生如下的可逆反应：

    W（s）+ I2（g） WI2（g）ΔH<0

    为模拟上述反应，在450℃时向一体积为2L的恒容密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量的钨，2min后反应达到平衡，测得碘蒸气浓度为0.005 mol·L-1。请回答下列问题：

    （1）前两分钟内碘蒸气的反应速率为     ▲   。

    （2）能够说明上述反应已经达到平衡状态的有     ▲   。

    A．I2与WI2的浓度相等

    B．容器内气体压强不再变化

    C．W的质量不再变化

    D．单位时间内，金属钨消耗的物质的量与碘化钨生成的物质的量相等

    E．容器内混合气体的密度保持不变

    （3）下图为该反应在450℃时的时间—速率图，则t2时刻改变的外界条件可能是     ▲      ，若t4时刻将容器压缩至一半（各物质状态不变），保持该条件至t6，请在图中画出t4到t6时间段内大致曲线图，并在相应曲线上标上υ3(正)、υ3(逆)

       t0    t1     t2     t3    t4      t5    t6    t

    （4）假设灯丝温度为660℃，灯泡壁温度为350℃。请根据化学反应原理分析在灯泡内充入碘能够延长钨丝寿命的原因   ▲     。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源：2012-2013学年山东省日照市高三第一次模拟考试理综化学试卷（解析版） 题型：填空题

    人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。

    I.最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷（能传递H+）实验氮的固定一电解法合成氨，大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，则在电解法合成氨的过程中，应将H2不断地通入_________极（填“阴”或“阳”） ；向另一电极通入N2，该电极的反应式为__________________________。

    II.据报道，在一定条件下，N2在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应，主要产物为NH3，相应的反应方程式为：2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)   △H＝Q。

    （1）上述反应的平衡常数表达式为_______________。

    （2）取五份等体积N2和H2O的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入体积相同的恒容密闭容器中，在温度不相同的情况下发生反应，反应相同时间后，测得氮气的体积分数与反应温度T的关系曲线如图所示，则上述反应的Q________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

    （3）若上述反应在有催化剂的情况下发生，则下图所示的a、b、c、d四条曲线中，能表示反应体系能量变化的是_______（选填字母代号），图中△H的绝对值为1530kJ·mol-1。

    III.目前工业合成氨的原理是：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)    △H＝－93.0kJ/mol。

    回答下列问题：

    （1）结合II中的数据，则O2(g)＋2H2(g)＝2H2O(g)的△H＝______________。

    （2）在一定温度下，将1molN2和3mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol。

    ①达平衡时，H2的转化率α1＝______________。

    ②在相同条件下，若起始时只将NH3置于该容器中，达到平衡状态时NH3的转化率为α2，当α1＋α2＝1时，则起始时NH3的物质的量n(NH3)＝_____________mol。

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案