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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,各物质的物质的量浓度随时间变化的曲线如图Ⅰ所示.若保持其他条件不变,压强分别为p1和p2时,B的体积分数与时间的关系曲线如图Ⅱ所示.下列结论正确的是(  )
分析:A.A的浓度减小为生成物,C的浓度增大为生成物,结合A、C浓度变化量之比等于化学计量数之比确定A、C化学计量数之比,由图Ⅱ可知,压强变化,平衡不移动,反应前后气体的体积不变,结合A、C化学计量数之比确定B是反应物还是生成物及其化学计量数,反应物最终浓度不为0,为可逆反应,据此书写;
B.压强越大,反应速率越快,到达平衡所以时间越短;
C.根据A的起始浓度计算容器的体积,根据方程式计算B的浓度变化量,进而B的起始浓度,再根据n=cV计算;
D.升高温度,正、逆反应速率均增大,不能确定正反应是吸热还是放热,不能判断升高温度平衡移动.
解答:解:A.由图Ⅰ可知,A的浓度减小量为0.2mol/L,A为生成物,C的浓度增大量为0.3mol/L,C是生成物,故A、C化学计量数之比为2:3,由图Ⅱ可知,压强变化,平衡不移动,反应前后气体的体积不变,故B是反应物,A、B、C的化学计量数分别为2、1、3,反应物最终浓度不为0,为可逆反应,反应方程式为2A(g)+B(g)?3C(g),故A错误;
B.由图Ⅱ可知,压强p2到达平衡所用时间较短,反应速率加快,故压强p2>p1,故B错误;
C.由图Ⅰ可知,A的起始浓度为1mol/L,故容器的体积为
2mol
1mol/L
=2L,由方程式可知B的浓度变化量为0.2mol/L×
1
2
=0.1mol/L,故B的起始物质的量为(0.4mol/L+0.1mol/L)×2L=1.0 mol,故C正确;
D.升高温度,正、逆反应速率均增大,不能确定正反应是吸热还是放热,不能判断升高温度平衡移动方向,不能确定温度升高对A的转化率影响,故D错误;
故选C.
点评:本题考查化学平衡图象、化学平衡计算及影响因素等,难度中等,根据图象判断反应方程式是解题的关键.
练习册系列答案
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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.

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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
(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.

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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)

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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        

 

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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。

 

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