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1、计算题 向一容积为5L的密闭容器中充入2 mol N2和4mol H2进行合成氨反应
5 min后达到平衡,该合成反应在5 min内的速率v(NH3)=0. 02 mol/(L·min)。 试求平衡时容器中各物质的物质的量是多少。
参考答案:n(N2)=1. 75 mol、n(H2)=3. 25 mo
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)
2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率随时间的变化如下图所示。下列说法中正确是

A.前8min A的平均反应速率为0.08mol/(L·s)
B.30min时扩大容器的体积,40min时升高温度
C.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
D.30min和54min的反应的平衡常数相等
参考答案:B
本题解析:
试题分析:某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)
2C(g),达到平衡后,只改变反应的一个条件,30min时发现C和A.B的浓度都下降了;反应速率也是都减小,但是平衡不移动,说明反应方程式中的x=1;所以30min时扩大容器的体积。40min时C的浓度下降,AB的浓度上升;正逆反应速率都增大,逆反应的速率增大的快;说明40min时升高温度,正反应为放热热反应;30min和54min的反应的温度不同,所以平衡常数不同。前8min A的平均反应速率必须指明物质是谁。故选B。
点评:.对于化学反应速率的有关图象问题,可按以下的方法进行分析:
(1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理挂钩。
(2)看清起点,分清反应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物;一般生成物多数以原点为起点。
(3)抓住变化趋势,分清正、逆反应,吸、放热反应。升高温度时,v(吸)>v(放),在速率一时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。例如,升高温度时,v(吸)大增,v(放)小增;增大反应物浓度时,v(正)突变,v(逆)渐变。
(4)注意终点。例如在浓度一时间图上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。
本题难度:一般
3、选择题 I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq);某I2、KI混合溶液中,I3-的物质的量浓度c(I3-)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法中不正确的是

A.反应I2(aq)+I-(aq)
I3-(aq)的△H<0
B.若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1﹥K2
C.若反应进行到状态D时,一定有v正﹤v逆
D.状态A与状态B相比,状态B的c(I2)大
参考答案:C
本题解析:
升高温度,c(I3-)降低,平衡向逆方向移动,正反应是放热反应,A正确;由图知,正反应是放热反应,平衡常数K1﹥K2,B正确;由D到A知,平衡向正方向移动,则v正>v逆,C错;A与相比,平衡向逆向移动,状态B的c(I2)大,D正确。答案选C。
本题难度:一般
4、填空题 甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H= -90.8kJ·mol-1。
若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
| 甲
| 乙
| 丙
|
反应物投入量
| 1molCO .2molH2
| 1mol CH3OH
| 2molCO、4molH2
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CH3OH的浓度(mol/L)
| c1
| c2
| c3
|
反应的能量变化
| 放出Q1 kJ
| 吸收Q2 kJ
| 放出Q3 kJ
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平衡常数
| K1
| K2
| K3
|
反应物转化率
| α 1
| α 2
| α 3
①.容器内压强P:2P甲与2P乙与P丙关系是????????? ②.变化的热量数值Q中, Q1与Q2的和是???????????? ③.画出平衡时甲醇的百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)的变化曲线, 要求画出压强不同的两条曲线(标出p1、p2,且p1<p2)。 ④.在一定温度和压强下,CO和H2催化合成二甲醚反应为: 3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)右图为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”工作原理示意图,a电极的反应式为????????????????????
参考答案:① 2P甲等于2P乙且大于P丙?????????②Q1与Q2
本题解析: (1)考查化学平衡中等效平衡知识。等温等容时反应前后气体体积变化的反应规律:将起始 投料量按化学计量系数之比换算成同一半边的物质,其物质的量与对应组分的起始投料量相 等,则建立的化学平衡是等效的,简称“等量等效”。这种情况下的等效平衡中的“等效”指 平衡体系中的各种性质( 各对应物的浓度、体积分数、转化率、物质的量) 是完全相同 的。类似于数学中的全等三角形,也可叫“全等平衡”。甲和乙容器内的平衡是完全相同的 平衡(等同平衡),各物理参数除热量都相同。由于体积不变,而1mol甲醇相当于是1molCO、 2moL H2,2mol甲醇相当于是2molCO、4moL H2,甲和乙中的平衡是等效的,则p甲=p乙;丙 相当于在乙的基础上增大压强,平衡向正反应方向进行,所以p丙<2p乙。 (2)甲和乙的反应是相反的,且平衡等效,所以Q1+Q2=90.8kJ。 (3)由于正反应是体积减小的、放热的可逆反应,所以升高温度,甲醇的含量降低。增大压强,甲醇的含量增大,所以图像是 。 (4)原电池中负极失去电子,正极得到电子,所以而甲醚在负极通入,氧气在正极通入。根据装置图可判断,a处是负极,由于存在质子交换膜,所以负极电极反应式是 CH3OCH3 - 12e-+3H2O=2CO2+12H+。
本题难度:一般
5、填空题 (12分)830K时,在密闭容器中发生下列可逆反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)??△H<0 ,试回答下列问题: (1)若起始时c(CO)="2" mol·L-1,c(H2O)="3" mol·L-1,达到平衡时CO的转化率为60%,则在该温度下,该反应的平衡常数K=?????? ????. (2)在相同温度下,若起始时c(CO)="1" mol·L-1,c(H2O)="2" mol·L-1,反应进行一段时间后,测得H2的浓度为0.5 mol·L-1,则此时该反应是否达到平衡状态?????(填“是”与“否”),此时v(正)???v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),你判断的依据是?? ???????????????????????????????????????????????????????????????? ???? (3)若降低温度,该反应的K值将???????,该反应的化学反应速率将?? ?(均填“增大”“减小”或“不变”)。
参考答案:(1)1 (2)否、大于?因为此时的 本题解析:考查可逆反应的有关计算及外界条件对反应速率和平衡常数的影响。 (1)??????????????????? CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始浓度(mol/L)???????? 2??????? 3??????????? 0??????? 0 转化的浓度(mol/L)????? 1.2?????? 1.2?????????? 1.2????? 1.2 平衡浓度(mol/L)??????? 0.8?????? 1.8?????????? 1.2????? 1.2 根据平衡常数的表达式可知K= (2)????????????????? CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 起始浓度(mol/L)???????? 1??????? 2?????????? 0??????? 0 转化的浓度(mol/L)?????? 0.5?????? 0.5???????? 0.5????? 0.5 某时刻浓度(mol/L)?????? 0.5?????? 1.5????????? 0.5???? 0.5 此时 <1 所以没有达到平衡状态,此时正反应速率大于逆反应速率。 (3)因为反应是放热反应,所以降低温度,平衡向正反应方向移动,因此平衡常数增大,温度反应速率减小。
本题难度:简单
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