向一體積不變的密閉容器中加入2mol A、0.6mol C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖一所示．圖二為t2時刻后改變反應(yīng)條件，平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件．已知t3～t4階段使用了催化劑；圖一中t0～t1階段c（B）未畫出．

（1）若t1=15min，則t0～t1階段以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）=
0.02mol/（L?min）
0.02mol/（L?min）
．
（2）t4～t5階段改變的條件為
減小壓強(qiáng)
減小壓強(qiáng)
，B的起始物質(zhì)的量為
1.0mol
1.0mol
．
（3）判斷圖一中可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是（填序號）
④
④
．
①2v正（A）=3v逆（C）
②混合氣體的密度不變
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
④A、B、C的濃度都不再發(fā)生變化
（4）t5～t6階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，寫出此溫度下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：
2A（g）+B（g）3C（g）△H=+200akJ/mol
2A（g）+B（g）3C（g）△H=+200akJ/mol
．
（5）在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達(dá)到t1時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為
a+
2c
3
=2.4，b+
c
3
=1.2
a+
2c
3
=2.4，b+
c
3
=1.2
．
分析：本題以圖象的形式考查影響化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡移動的因素．
圖二是在四種不同情況下影響化學(xué)的平衡，而影響平衡的因素有：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑，
t3～t4和t4～t5這兩段平衡是不移動的，則只能是壓強(qiáng)和催化劑影響的，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)．
再結(jié)合圖一可知，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L，
由規(guī)律知，化學(xué)反應(yīng)的速率之比等于化學(xué)方程式前的計量系數(shù)比，
可寫出該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g），
t3～t4的平衡比原平衡的速率要快，而t4～t5的速率又變慢，則前者應(yīng)是加催化劑，后者為減壓，因?yàn)闂l件只能用一次；
B的平衡濃度是0.4mol/L，則起始時應(yīng)為0.5mol/L．
起始2molA所對應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是2L．
所以B的起始物質(zhì)的量為0.5mol/L×2L=1mol；
根據(jù)平衡狀態(tài)的標(biāo)志和特征判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)；
（5）考查的是等效平衡．要最終為相同平衡，則必須折算后與原平衡相等．
解答：解：（1）v=
△c
△t
=
0.6mol/L-0.3mol/L
15min
=0.02 mol/（L?min），故答案為：0.02 mol/（L?min）；
（2）結(jié)合圖一可知，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L，化學(xué)反應(yīng)的速率之比等于化學(xué)方程式前的計量系數(shù)比，
可寫出該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g），壓強(qiáng)減小，正逆反應(yīng)速率減小，應(yīng)反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)之和相等，則改變壓強(qiáng)平衡不移動，所以t4～t5階段改變的條件為減小壓強(qiáng)，
B的平衡濃度是0.4mol/L，根據(jù)方程式可知，濃度的改變值與化學(xué)計量數(shù)呈正比，C改變0.3mol/L，則B改變0.1mol/L，
所以起始時應(yīng)為0.5mol/L，起始2molA所對應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是2L，
所以B的起始物質(zhì)的量為0.5mol/L×2L=1mol，
故答案為：減小壓強(qiáng)； 1.0 mol；
（3）①反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，則有3v正（A）=2v逆（C），故①錯誤；
②因氣體的質(zhì)量不變，容器的體積不變，則反應(yīng)無論是否達(dá)到平衡狀態(tài)，密度都不變，不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，故②錯誤；
③反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，質(zhì)量不變，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，不能作為判斷是否達(dá)到平衡的依據(jù)，故③錯誤；
④當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，A、B、C的濃度都不再發(fā)生變化，可作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，故④正確，
故答案為：④；
（4）根據(jù)方程式計算，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為a kJ，則反應(yīng)2molA時，交換熱量200akJ，而由圖象可知，t5～t6階段應(yīng)為升高溫度，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以熱化學(xué)方程式為2A（g）+B（g）  3C（g）△H=+200a kJ/mol，
故答案為：2A（g）+B（g）  3C（g）△H=+200a kJ/mol；
（5）反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g）  3C（g），
根據(jù)方程式計算，起始時，將C從理論上轉(zhuǎn)化為A、B，
則A的物質(zhì)的量為2mol+
2
3
×0.6mol=2.4mol，B的物質(zhì)的量為1mol+
1
3
×0.6mol=1.2mol，
在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達(dá)到t1時刻同樣的平衡，則所加物質(zhì)的物質(zhì)的量必須折算后與原平衡相等．
所以有a+
2c
3
=2.4，b+
c
3
=1.2，
故答案為：a+
2c
3
=2.4，b+
c
3
=1.2．
點(diǎn)評：本題以圖象的形式考查影響化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡移動的因素，題目難度中等，注意等效平衡問題，為本題的難點(diǎn)，也是易錯點(diǎn)．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

碘鎢燈具有使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)．一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生如下的可逆反應(yīng)：W（s）+I2（g）?WI2（g）△H＜0為模擬上述反應(yīng)，在450℃時向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量的鎢，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得碘蒸氣濃度為0.005mol?L-1．請回答下列問題：

（1）前兩分鐘內(nèi)碘蒸氣的反應(yīng)速率為
0.0225mol?L-1?min-1
0.0225mol?L-1?min-1
．
（2）能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有
CE
CE
．
A．I2與WI2的濃度相等    B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化
C．W的質(zhì)量不再變化     D．單位時間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與碘化鎢生成的物質(zhì)的量相等
E．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
（3）如圖為該反應(yīng)在450℃時的時間-速率圖，則t2時刻改變的外界條件可能是
增大碘蒸氣的濃度（或者充入碘蒸氣）
增大碘蒸氣的濃度（或者充入碘蒸氣）
，若t4時刻將容器壓縮至一半（各物質(zhì)狀態(tài)不變），保持該條件至t6，請在圖中畫出t4到t6時間段內(nèi)大致曲線圖，并在相應(yīng)曲線上標(biāo)上υ3（正）、υ3（逆）
（4）假設(shè)燈絲溫度為660℃，燈泡壁溫度為350℃．請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理分析在燈泡內(nèi)充入碘能夠延長鎢絲壽命的原因
擴(kuò)散到燈泡壁（低溫區(qū)）的鎢與I2（g）發(fā)生反應(yīng)生成WI2（g），WI2（g）擴(kuò)散到燈絲（高溫區(qū)）重新分解出鎢沉積到燈絲表面，從而延長鎢絲使用壽命．
擴(kuò)散到燈泡壁（低溫區(qū)）的鎢與I2（g）發(fā)生反應(yīng)生成WI2（g），WI2（g）擴(kuò)散到燈絲（高溫區(qū)）重新分解出鎢沉積到燈絲表面，從而延長鎢絲使用壽命．
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

以煤為原料，經(jīng)過化學(xué)加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工．
（1）將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1．
①該反應(yīng)在常溫下
不能
不能
自發(fā)進(jìn)行（填“能”或“不能”）；
②一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
bd
bd
（填字母，下同）．
a．容器中的壓強(qiáng)不變        b．1mol H-H鍵斷裂的同時，斷裂2mol H-O鍵
c．c（CO）=c（H2）        d．密閉容器的容積不再改變
③若在一容積不變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，充入N2，則平衡
不
不
（填“正向”、“逆向”或“不”）移動．
若在一容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，充入N2，則平衡
正向
正向
（填“正向”、“逆向”或“不”）移動．
（2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進(jìn)行反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實(shí)驗(yàn)組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時間/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實(shí)驗(yàn)1中以v（CO2）表示的反應(yīng)速率為
0.13mol/（L．min）
0.13mol/（L．min）
（取小數(shù)點(diǎn)后兩位）；
②該反應(yīng)為
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)2的化學(xué)平衡常數(shù)K=
0.17
0.17
（取兩位有效數(shù)字）
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0．在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是
c
c
（填寫序號字母）．
a．及時分離出CH3OH氣體                
b．適當(dāng)升高溫度
c．保持容器的容積不變，再充入1mol CO2和3mol H2
d．選擇高效的催化劑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

碘鎢燈具有使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)．一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生如下的可逆反應(yīng)：
W（s）+I2（g）?WI2（g）△H＜0
為模擬上述反應(yīng)，在450℃時向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量的鎢，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得碘蒸氣濃度為0.005mol?L-1．請回答下列問題：
（1）前兩分鐘內(nèi)碘蒸氣的反應(yīng)速率為
0.0225mol?L-1?min-1
0.0225mol?L-1?min-1
．
（2）能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有
CDE
CDE
．
A．I2與WI2的濃度相等      B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化
C．W的質(zhì)量不再變化
D．單位時間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與碘化鎢生成的物質(zhì)的量相等
E．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
（3）下圖為該反應(yīng)在450℃時的時間-速率圖，則t2時刻改變的外界條件可能是
增大碘蒸氣的濃度
增大碘蒸氣的濃度
，若t4時刻將容器壓縮至一半（各物質(zhì)狀態(tài)不變），保持該條件至t6，請在圖中畫出t4到t6時間段內(nèi)大致曲線圖，并在相應(yīng)曲線上標(biāo)上υ3（正）、υ3（逆）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（10分）碘鎢燈具有使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生如下的可逆反應(yīng)：

W（s）+ I2（g） WI2（g）ΔH<0

為模擬上述反應(yīng)，在450℃時向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量的鎢，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡，測得碘蒸氣濃度為0.005 mol·L-1。請回答下列問題：

（1）前兩分鐘內(nèi)碘蒸氣的反應(yīng)速率為     ▲   。

（2）能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有     ▲   。

A．I2與WI2的濃度相等

B．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化

C．W的質(zhì)量不再變化

D．單位時間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與碘化鎢生成的物質(zhì)的量相等

E．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

（3）下圖為該反應(yīng)在450℃時的時間—速率圖，則t2時刻改變的外界條件可能是     ▲      ，若t4時刻將容器壓縮至一半（各物質(zhì)狀態(tài)不變），保持該條件至t6，請在圖中畫出t4到t6時間段內(nèi)大致曲線圖，并在相應(yīng)曲線上標(biāo)上υ3(正)、υ3(逆)

   t0    t1     t2     t3    t4      t5    t6    t

（4）假設(shè)燈絲溫度為660℃，燈泡壁溫度為350℃。請根據(jù)化學(xué)反應(yīng)原理分析在燈泡內(nèi)充入碘能夠延長鎢絲壽命的原因   ▲     。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012-2013學(xué)年山東省日照市高三第一次模擬考試?yán)砭C化學(xué)試卷（解析版） 題型：填空題

人工固氮是指將氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過程。

I.最近一些科學(xué)家研究采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）實(shí)驗(yàn)氮的固定一電解法合成氨，大大提高了氮?dú)夂蜌錃獾霓D(zhuǎn)化率�？偡磻�(yīng)式為：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，則在電解法合成氨的過程中，應(yīng)將H2不斷地通入_________極（填“陰”或“陽”） ；向另一電極通入N2，該電極的反應(yīng)式為__________________________。

II.據(jù)報道，在一定條件下，N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng)，主要產(chǎn)物為NH3，相應(yīng)的反應(yīng)方程式為：2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)   △H＝Q。

（1）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_______________。

（2）取五份等體積N2和H2O的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1：3），分別加入體積相同的恒容密閉容器中，在溫度不相同的情況下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖所示，則上述反應(yīng)的Q________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）若上述反應(yīng)在有催化劑的情況下發(fā)生，則下圖所示的a、b、c、d四條曲線中，能表示反應(yīng)體系能量變化的是_______（選填字母代號），圖中△H的絕對值為1530kJ·mol-1。

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

回答下列問題：

（1）結(jié)合II中的數(shù)據(jù)，則O2(g)＋2H2(g)＝2H2O(g)的△H＝______________。

（2）在一定溫度下，將1molN2和3mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)時，測得氣體總物質(zhì)的量為2.8mol。

①達(dá)平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率α1＝______________。

②在相同條件下，若起始時只將NH3置于該容器中，達(dá)到平衡狀態(tài)時NH3的轉(zhuǎn)化率為α2，當(dāng)α1＋α2＝1時，則起始時NH3的物質(zhì)的量n(NH3)＝_____________mol。

 

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