實驗編號 | 反應(yīng)物投入量 | 平衡時H2濃度 | 吸收或放出的熱量 | 反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 |
A | 1、1、0、0 | c1 | Q1 | α1 |
B | 0、0、2、2 | c2 | Q2 | α2 |
C | 2、2、0、0 | c3 | Q3 | α3 |
分析 Ⅰ.(1)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),容器的容積不變,由圖可知,狀態(tài)Ⅱ的壓強(qiáng)大于狀態(tài)Ⅰ壓強(qiáng)的2倍,反應(yīng)在絕熱條件下進(jìn)行,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng);正反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少,所以混亂度減小,△H-T△S<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行;
(2)加入催化劑,反應(yīng)速率加快,到達(dá)平衡的時間縮短,平衡不移動,陰影部分為反應(yīng)物濃度變化量,則兩圖中陰影部分面積相等;
(3)A.A、C兩點都在等溫線上,壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越快;
B.A、C兩點都在等溫線上,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)越大,容器的容積越小,而混合氣體總質(zhì)量不變;
C.B、C兩點X的體積分?jǐn)?shù)相同,則相同組分的體積分?jǐn)?shù)相同;
D.壓強(qiáng)相同,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)移動;
Ⅱ.(4)各物質(zhì)起始物質(zhì)的量均為1:1等于化學(xué)計量數(shù)之比,結(jié)合方程式可知,故平衡時n(CO)=n(H2O)、n(CO2)=n(H2),由于500℃時平衡常數(shù)K=$\frac{c({H}_{2})×c(C{O}_{2})}{c(CO)×c({H}_{2}O)}$=9可知,平衡時n(CO2)≠n(CO),則轉(zhuǎn)化率不是50%;
B中轉(zhuǎn)化到左邊可以得到2molCO、2molH2O,恒溫恒容下B、C是完全等效平衡,平衡時相同物質(zhì)的濃度相同、物質(zhì)的量相同;
恒溫恒容下,C等效為在A的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等、相同物質(zhì)的含量相等;
(5)在t2時刻后CO的濃度減小、CO2濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,可以通過改變溫度、改變水蒸氣或氫氣的量實現(xiàn);
t4時刻通過改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍,則體積變?yōu)樵瓉淼囊话,瞬間濃度分別增大為原來的2倍,由于反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等,平衡不移動.
解答 解:Ⅰ.(1)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),容器的容積不變,由圖可知,狀態(tài)Ⅱ的壓強(qiáng)大于狀態(tài)Ⅰ壓強(qiáng)的2倍,反應(yīng)在絕熱條件下進(jìn)行,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則△H<0;正反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少,所以混亂度減小,則△S<0,△H-T△S<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)在低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行,
故答案為:<;<;低溫;
(2)加入催化劑,反應(yīng)速率加快,所以b1<b2,到達(dá)平衡的時間縮短,所以t1>t2,平衡不移動,陰影部分為反應(yīng)物濃度變化量,則兩圖中陰影部分面積相等,
故答案為:②③⑤;
(3)A. A、C兩點都在等溫線上,壓強(qiáng)A點小于C點,壓強(qiáng)越大速率越快,所以反應(yīng)速率A<C,故A錯誤;
B. A、C兩點都在等溫線上,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)越大,容器的容積越小,而混合氣體總質(zhì)量不變,所以氣體密度:A<C,故B正確;
C. B、C兩點X的體積分?jǐn)?shù)相同,則相同組分的體積分?jǐn)?shù)相同,所以氣體的平均相對分子質(zhì)量相同,故C錯誤;
D. 由狀態(tài)B到狀態(tài)A,壓強(qiáng)相同,溫度不同,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)移動,X的體積分?jǐn)?shù)增大,所以可以通過升溫使?fàn)顟B(tài)B到狀態(tài)A,故D正確;
故答案為:BD;
Ⅱ.(4)各物質(zhì)起始物質(zhì)的量均為1:1等于化學(xué)計量數(shù)之比,結(jié)合方程式可知,故平衡時n(CO)=n(H2O)、n(CO2)=n(H2),由于500℃時平衡常數(shù)K=$\frac{c({H}_{2})×c(C{O}_{2})}{c(CO)×c({H}_{2}O)}$=9可知,平衡時n(CO2)≠n(CO),則轉(zhuǎn)化率不是50%;
B中轉(zhuǎn)化到左邊可以得到2molCO、2molH2O,恒溫恒容下B、C是完全等效平衡,平衡時相同物質(zhì)的濃度相同、物質(zhì)的量相同,則:c2=c3,B、C平衡時n(CO2)≠n(CO),轉(zhuǎn)化率不是50%,故Q2≠Q(mào)3,設(shè)平衡時CO為ymol,則α3=$\frac{y}{2}$,α2=$\frac{2-y}{2}$,故α3+α2=1,可推知α3≠α2;
恒溫恒容下,C等效為在A的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),反應(yīng)前后氣體體積不變,平衡不移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率相等、相同物質(zhì)的含量相等,則:α1=α3,c3=2c1,Q3=2Q1,
結(jié)合上述分析可知:2c1=c2=c3 ,Q3=2Q1≠Q(mào)2=Q3 ,α1=α3≠α2 ,α1+α2=1,
故選:AD;
(5)在t2時刻CO的濃度減小、CO2濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,且CO和CO2濃度變化有接觸點,所以可以通過改變升高溫度、增大水蒸氣的量或減少氫氣的量實現(xiàn);
t4時刻通過改變?nèi)莘e的方法將壓強(qiáng)增大為原先的兩倍,則體積變?yōu)樵瓉淼囊话,瞬間濃度分別增大為原來的2倍,由于反應(yīng)前后氣體系數(shù)相等,平衡不移動,在圖中t4和t5區(qū)間內(nèi)畫出CO、CO2濃度變化曲線如圖:,
故答案為:升高溫度,或增加水蒸汽的量,或減少氫氣的量;.
點評 本題考查化學(xué)平衡計算、化學(xué)平衡移動原理、平衡狀態(tài)判斷、化學(xué)平衡圖象等,是對學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ).
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 汽車尾氣中的CO﹑NO等都是汽油和柴油的不完全燃燒產(chǎn)物 | |
B. | 氫鍵﹑離子鍵﹑共價鍵都是微粒間的作用力,其中離子鍵和共價鍵屬于化學(xué)鍵 | |
C. | 高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn),透霧能力強(qiáng),常用于道路和廣場的照明 | |
D. | 鍋爐水垢中的硫酸鈣可用碳酸鈉飽和溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,再用酸除去 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 利用二氧化碳制造全降解塑料,可以緩解溫室效應(yīng) | |
B. | 用電化學(xué)方法可在常溫常壓條件下合成氨,也可以用電解法精煉銅 | |
C. | 檢測NaClO、KMnO4等具有強(qiáng)氧化性物質(zhì)溶液的PH時,最好選用PH計 | |
D. | 纖維素經(jīng)水解、發(fā)酵后可制得乙醇和少量甲醇,所得乙醇和甲醇的熱值相同 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 熟石灰與水混合成糊狀后會很快凝固,轉(zhuǎn)化為堅硬的生石膏,可用它制作石膏繃帶 | |
B. | 人造纖維是利用自然界的非纖維材料通過化學(xué)合成方法得到的 | |
C. | 霧霾是一種分散系,分散劑是空氣,帶活性炭口罩防霧霾的原理是吸附原理 | |
D. | 利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯類可降解塑料替代聚乙烯塑料,可減少“白色污染” |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題
A. | 原子序數(shù)不可能為Z>Y>X | B. | X可能是非金屬元素 | ||
C. | Z一定在Y的下一周期 | D. | Y不可能在Z的下一周期 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 在一定溫度、固定容積的密閉容器里,混合氣體的密度不再改變可以說明上述可逆反應(yīng)已達(dá)平衡 | |
B. | 由圖1可得加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎,E減小,△H 增大 | |
C. | 圖3中T1和T2表示溫度,對應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為K1、K2,則:T1<T2,K1<K2 | |
D. | 圖2中0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(CO)=0.03mol•L-1•min-1,從11min起其它條件不變,壓縮容器的體積為1L,則n(NO2)的變化曲線為d |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 用苯萃取溴水中的溴時,將溴的苯溶液從分液漏斗下口放出 | |
B. | 用量筒量取20 mL 0.5000 mol•L-1H2SO4溶液于燒杯中,加水80mL配制成0.1000mol•L-1H2SO4溶液 | |
C. | 實驗室用圖1所示裝置制取少量氨氣 | |
D. | 實驗室用圖2所示裝置除去Cl2中的少量HCl |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 將人群向高處疏散 | |
B. | 將人群向順風(fēng)方向疏散 | |
C. | 用浸有水或肥皂水(弱堿性)的毛巾捂住口鼻 | |
D. | 向泄漏地點撒一些石灰 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 60mL 1mol•L-1氯化鈉溶液 | B. | 75mL 1mol•L-1氯化鈣溶液 | ||
C. | 60mL 3mol•L-1氯化鉀溶液 | D. | 75mL 1.5mol•L-1氯化鐵溶液 |
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