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在容积为10L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g)...

在容积为10L的密闭容器中,进行如下反应:A(g)+2B(g)C(g)+D(g),最初加入1.0mol A2.2mol B,在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图1.

试回答下列问题:

1800℃时,05min内,以B表示的平均反应速率为____________

2)能判断反应达到化学平衡状态的依据是______________(填字母)

A.容器中压强不变                    B.混合气体中c(A)不变

C2v(B)=v(D) Dc(A)=c(C)

3)若最初加入1.0mol A2.2mol B,利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=__________,该反应为__________反应(吸热放热”)

4700℃时,某时刻测得体系中物质的量浓度如下:n(A)=1.1moln(B)=2.6moln(C)=0.9moln(D)=0.9mol,则此时该反应__________(向正方向进行向逆方向进行处于平衡状态”)

5)在催化剂作用下,CO可用于合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)若在恒温恒压的条件下,向密闭容器中充入4mol CO8mol H2,合成甲醇,平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示:

该反应的正反应属于__________反应;(吸热放热”)

0.1Mpa100℃的条件下,该反应达到平衡时容器内气体的物质的量为_________mol

若在恒温恒容的条件下,向上述平衡体系中充入4mol CO8mol H2,与原平衡状态相比,达到平衡时CO转化率______________(增大不变减小”),平衡常数K__________(增大不变减小”)

 

0.024mol/(L·min) AB 9 吸热 向正反应方向 放热 8 减小 不变 【解析】 (1)800℃时0-5min内生成D为0.6mol,则v(D)==0.012mol/(Lmin),速率之比等于化学计量数之比,则v(B)=2v(D)=0.024mol/(L.min),故答案为0.024mol/(L.min); (2)A.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,随反应进行,容器内压强减小,当反应到达平衡状态时,容器中压强不变,所以能作为判断化学平衡的依据,故A正确; B.反应到达平衡状态时,混合气体中c(A)不变,说明到达平衡,故B正确; C.应是v正(B)=2v正(D)时反应处于平衡状态,2v正(B)=v逆(D)时逆反应速率较快,平衡逆向进行,故C错误; D.当c(A)=c(C)时,该反应不一定达到平衡状态,与反应物浓度及转化率有关,故D错误;故选AB; (3)800℃平衡时生成D为0.6mol,则: A(g)+2B(g)C(g)+D 起始量(mol):1 2.2 0 0 转化量(mol):0.6 1.2 0.6 0.6 平衡量(mol):0.4 1 0.6 0.6 由于容器体积为10L,故平衡常数K===9,由图可知,升高温度D的物质的量增大,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,故答案为9;吸热; (4)700℃时,某时刻测得体系中各物质的量如下:n(A)=1.1mol,n(B)=2.6mol,n(C)=0.9mol,n(D)=0.9mol,等效为开始投入2molA、4.4molB到达的平衡,与原平衡时相比,压强增大,平衡正向移动,平衡时D的物质的量应大于原平衡的2倍,即平衡时D应大于1.2mol,故反应向正反应进行,故答案为向正反应方向; (5)①由图可知,压强一定时,随温度升高CO的转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,而升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为放热反应,故答案为放热; ②在0.1MPa、100℃的条件下,平衡时CO转化率为0.5,转化的CO为4mol×0.5=2mol,则: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 物质的量减小 1 2 2mol 4mol 故平衡时混合气体物质的量为4mol+8mol-4mol=8mol, 正反应为气体物质的量减小的反应,若在恒温恒容的条件下,平衡时压强减小,等效为在原平衡的基础上减小压强,平衡逆向移动,CO的转化率减小;平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变.故答案为8;减小;不变。 【点晴】 本题考查化学平衡计算与影响因素、化学平衡图象、反应速率计算、平衡常数计算等,注意三段式解题法在化学平衡计算中应用,(4)中注意利用等效平衡进行分析解答,避免浓度商与平衡常数比较判断的繁琐。对于化学平衡状态的判断,可逆反应到达平衡时,同种物质的正逆速率相等,各组分的浓度、含量保持不变,由此衍生的其它一些量不变,判断平衡的物理量应随反应进行发生变化,该物理量由变化到不再变化说明到达平衡。  
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考点分析:
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在密闭容器中进行反应:Xg+3Yg 2Zg),有关下列图像说法正确的是

A.依据图甲可判断正反应为吸热反应

B.在图乙中,虚线可表示压强增大

C.若正反应的H<0,图丙可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动

D.由图丁中气体平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的H>0

 

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下列说法中正确的是

A.△H<0、>0的反应在温度低时不能自发进行

B.煅烧石灰石能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向

C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的依据

D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向

 

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在一定温度下,将气体X和气体Y 0.16 mol充入10 L 恒容密闭容器中,发生反应:Xg+ Yg2Zg H < 0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表。下列说法正确的是

t / min

2

4

7

9

nY/mol

0.12

0.11

0.10

0.10

 

 

A.反应前2min的平均速率vZ=2.0×10-5 mol/L·min

B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)

C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44

D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的物质的量浓度减小

 

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4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的定容密闭容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g);经2 s后测得C的物质的量浓度为0.6 mol·L1,现有下列几种说法:

①用物质A表示的这段时间的平均速率为0.3 mol·L1·s1

②用物质B表示的这段时间的平均速率为0.6 mol·L1·s1

③2 s时物质A的转化率为30%

④2 s时物质B的物质的量浓度为0.3 mol·L1

其中正确的是(  )

A. ①③    B. ②④    C. ①②    D. ③④

 

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一定温度下,将0.6 mol A0.5 mol B充入0.4 L密闭容器中发生2A(g)+B(g)mD(g)+E(g),经过5 min后达到化学平衡,此时测得D0.2 mol。又知5 min内用E表示的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,下列结论正确的是(  )

A. AB均转化了20%    B. m值为2

C. 该温度下,反应的平衡常数K1.33L·mol-1    D. 平衡时混合物总物质的量为1 mol

 

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