15.恒溫密閉容器發(fā)生可逆反應(yīng):Z(?)+W(?)?X(g)+Y(?);△H,在t1時刻反應(yīng)達到平衡,在t2時刻縮小容器體積,t3時刻再次達到平衡狀態(tài)后未再改變條件.下列有關(guān)說法中正確的是( 。
A.Z和W在該條件下有一種是為氣態(tài)
B.t1~t2時間段與t3時刻后,兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不可能相等
C.若在該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)表達式為K=c(X),則t1~t2時間段與t3時刻后的X濃度不相等
D.若該反應(yīng)只在某溫度T0以上自發(fā)進行,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大

分析 A.在t2時刻縮小容器體積,由圖可知,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率不隨反應(yīng)時間和壓強的改變而改變;
B.根據(jù)圖象可知,只有X是氣體,Y可以是氣體或不是氣體,所以反應(yīng)過程中氣體的摩爾質(zhì)量始終不變或不等;
C.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),該溫度下平衡常數(shù)的表達式K=c(X)是定值;
D.該反應(yīng)在溫度為T0以上時才能自發(fā)進行,根據(jù)△H-T△S<0,△S>0,得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng).

解答 解:A.在t2時刻縮小容器體積,由圖可知,逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率不隨反應(yīng)時間和壓強的改變而改變,則Z和W都不是氣體,故A錯誤;
B.根據(jù)圖象可知,只有X是氣體,Y可以是氣體或為固體與液體,當(dāng)Y為固體或液體時,只有X為氣體,則t1~t2時間段與t3時刻后,兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量相等,故B錯誤;
C.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),該溫度下平衡常數(shù)的表達式K=c(X)是定值,則t1~t2時間段與t3時刻后的c(X)相等,故C錯誤;
D.由于該反應(yīng)在溫度為T以上時才能自發(fā)進行,根據(jù)△H-T△S<0,△S>0,得出該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動,平衡常數(shù)增大,故D正確;
故選D.

點評 本題考查化學(xué)平衡移動及反應(yīng)速率圖象,為高頻考點,把握壓強對反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動的影響為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,題目難度不大.

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:解答題

5.甲醇被稱為21世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上用CH4和H2O為原料通過下列反應(yīng)①和②,
來制備甲醇.
①CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)△H
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H△
將0.20mol CH4和0.30mol H2O(g)通入容積為10L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)①,達到平衡時,CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖:
(1)溫度不變,縮小體積,①的逆反應(yīng)速率增大(填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)反應(yīng)①的△H>0(填“<”“=”或“>”);
100℃時的平衡常數(shù)值K=1.35×10-3
(3)在壓強為0.1Mpa條件下,將a molCO與3a molH2的混合氣體在催化劑作用下進行反應(yīng)②
再生成甲醇.為了發(fā)尋找合成甲醇的適宜的溫度和壓強,某同學(xué)設(shè)計了二組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中.請在空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù).
實驗編號T(°C)n(CO)/n(H2p(MPa)
1501/30.1
5
3505
300°C時,其他條件不變,將容器的容積壓縮到原來的$\frac{1}{2}$,對平衡體系產(chǎn)生的影響是(填
字母)CD
A.c(H2)減少
B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.CH3OH的物質(zhì)的量增加D.重新平衡時c(H2)/c(CH2OH)減小
(4)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△△H1=-1275.6kJ•mol-1
②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△△H2=-556.0kJ•mol-1
③H2O(g)═H2O(l)△△H3=-44.0kJ•mol-1
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-442.8kJ•mol-1
(5)據(jù)報道,最近摩托羅拉公司研發(fā)了一種由甲醇和氧氣以及強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池,電量可達現(xiàn)在使用的鎳氫電池或鋰電池的十倍,可連續(xù)使用一個月才充一次電.其電池
反應(yīng)為:2CH3OH+3O2+4OH-?2CO32-+6H2O,放電時負極的電極反應(yīng)方程為:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料.工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇.已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下所示.
化學(xué)反應(yīng)平衡
常數(shù)
溫度/℃
500700800
①2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)K12.50.340.15
②H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)K21.01.702.52
③3H2(g)+CO2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)K3
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)②是吸熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(2)據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=K1•K2(用K1、K2表示).
(3)500℃時測得反應(yīng)③在某時刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol•L-1)分別為0.8、0.1、0.3、0.15,則此時v>v(填“>”、“=”或“<”).
(4)反應(yīng)①按照相同的物質(zhì)的量投料,測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖1所示.
下列說法正確的是C(填序號).
A.溫度:T1>T2>T3
B.正反應(yīng)速率:v(a)>v(c),v(b)>v(d)
C.平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)
(5)新型高效的甲醇燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入CH3OH和O2
某研究小組將兩個甲醇燃料電池串聯(lián)后作為電源,進行飽和氯化鈉溶液電解實驗,如圖2所示.回答下列問題:

乙燃料電池的負極反應(yīng)式為2CH3OH-12e-+16OH-=2CO32-+12H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.已知下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:
(1)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l);△H1=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g);△H2=-393.5kJ/mol
(3)H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l);△H3=-285.8kJ/mol
試計算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)= CH3COOH(l)△H=-488KJ/molCH3COOH(l)的燃燒熱是870.3kJ/mol;在(3)式中,當(dāng)有71.45KJ的熱量放出時需要燃燒標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H25.6升.

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10.已知NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的反應(yīng)是放熱反應(yīng)且是可逆反應(yīng):2NO2(g)?N2O4(g).如圖1所示,燒瓶A、B中裝有相同濃度的NO2和N2O4的混合氣體,中間用止水夾K夾緊,燒杯甲、乙分別盛放100mL冷水和熱水.

(1)圖1中B瓶中氣體顏色更深?(填“A”或“B”).請比較平衡時反應(yīng)速率:A瓶<B瓶;(填“>”“<”或“=”)
(2)在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化的曲線如上圖2所示.請比較圖2中A、B兩點混合氣體的平均相對分子質(zhì)量:A點<B點.(填“>”“<”或“=”)
(3)平衡常數(shù)定義為一定條件下,可逆反應(yīng)平衡時產(chǎn)物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪的乘積比. 即aA(g)+bB(g)?pC(g)+qD(g)中K=$\frac{{c}^{a}(A)•{c}^(B)}{{c}^{p}(C)•{c}^{q}(D)}$
如:N2(g)+3H2 (g)?2NH3 (g)的平衡常數(shù)表示式K=$\frac{{c}^{2}(N{H}_{3})}{c({N}_{2})•{c}^{5}({H}_{2})}$
①2NO2(g)?N2O4(g)的平衡常數(shù)表達式K=$\frac{c({N}_{2}{O}_{4})}{{c}^{2}(N{O}_{2})}$
②平衡常數(shù)K的具體值會隨溫度而改變.請比較上圖2中A點和B點所對應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值.A點<B點(填“>”“<”或“=”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.在溫度相同、容積均為2L的3個恒容密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下,下列說法正確的是( 。
反應(yīng)物投入量1moN2、3mol H22mol N2、6mol H22mol NH3
NH3濃度(mol•L-1c1c2c3
反應(yīng)的能量變化放出Q1kJ放出Q2kJ吸收Q3kJ
體系壓強(Pa)p1p2p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率α1α2α3
(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1
A.2p1=2p3>p2
B.α23<1
C.達到平衡時丙容器中NH3的體積分數(shù)最大
D.Q1+Q3>92.4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.用紅色激光照射下列物質(zhì),能觀察到丁達爾效應(yīng)的是( 。
A.乙醇溶液B.氫氧化鐵膠體C.硫酸銅溶液D.蔗糖溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L 酒精含有的分子數(shù)為NA
B.500mL 1moL/L的鹽酸中含有的HCl分子數(shù)為0.5 NA
C.通常狀況下,NA 個CO2分子占有的體積約為22.4 L
D.通常狀況下,71 g Cl2所含原子數(shù)為2 NA

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5.ClO2是一種殺菌消毒效率高、二次污染小的水處理劑,實驗室中可通過以下反應(yīng)制得2KClO3+H2C2O4+H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O.下列說法不正確的是( 。
A.KClO3發(fā)生還原反應(yīng)
B.H2C2O4在反應(yīng)中被氧化
C.H2C2O4的氧化性強于ClO2的氧化性
D.每生成1 mol ClO2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為6.02×1023

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