向容積為2L的密閉器中充入2molA氣體和1molB氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?3C(g);經(jīng)2s后達(dá)到平衡,測(cè)得C氣體的濃度為0.6mol?L-1.下列說(shuō)法中正確的是(  )
①用物質(zhì)A表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2mol?L-1?s-1
②用物質(zhì)B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2mol?L-1?s-1
③平衡時(shí)物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等
④平衡時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.2mol?L-1
⑤其它條件不變,向容器中再加入1molC氣體,達(dá)到新平衡時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)不變.
分析:①C的濃度變化為0.6mol/L,根據(jù)v=
△c
△t
計(jì)算v(C),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(A);
②C的濃度變化為0.6mol/L,根據(jù)v=
△c
△t
計(jì)算v(C),根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(B);
③A、B化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2:1,參加反應(yīng)的A、B的物質(zhì)的量之比為2:1,A、B的起始物質(zhì)的量之比為2:1,平衡時(shí)物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等;
④根據(jù)C的濃度變化量計(jì)算B的濃度變化量,平衡時(shí)物質(zhì)B的濃度等于B起始濃度減去B的濃度變化量;
⑤原平衡與開(kāi)始加入3molC是等效的,在原平衡狀態(tài)加入1molC,可以等效為開(kāi)始加入4molC,該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化,在恒溫恒容體積下,壓強(qiáng)增大,平衡狀態(tài)相同.
解答:解:①C的濃度變化為0.6mol/L,所以v(C)=
0.6mol/L
2s
=0.3mol/(L?S),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以v(A)=
2
3
v(C)=
2
3
×0.3mol/(L?S)=0.2mol/(L?S),故①正確;
②由①知,v(C)=0.3mol/(L?S),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以v(B)=
1
3
v(C)=
1
3
×0.3mol/(L?S)=0.1mol/(L?S),故②錯(cuò)誤;
③A、B化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2:1,參加反應(yīng)的A、B的物質(zhì)的量之比為2:1,A、B的起始物質(zhì)的量之比為2:1,平衡時(shí)物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等,故③正確;
④△c(C)=0.6mol/L,根據(jù)2A(g)+B(g)?3C(g)可知,△c(B)=
1
3
△c(C)=
1
3
×0.6mol/L=0.2mol/L,所以B平衡濃度為
1mol
2L
-0.2mol/L=0.3mol/L,故④錯(cuò)誤;
⑤原平衡與開(kāi)始加入3molC是等效的,在原平衡狀態(tài)加入1molC,可以等效為開(kāi)始加入4molC,該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化,在恒溫恒容體積下,壓強(qiáng)增大,不影響平衡移動(dòng),加入3molC與加入4molC所到達(dá)的平衡狀態(tài)相同,所以向容器中再加入1molC氣體,達(dá)到新平衡時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)不變,故⑤正確.
所以①③⑤正確.
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、影響反應(yīng)速率的因素、平衡移動(dòng)與等效平衡,難度中等,注意⑤中化學(xué)平衡的建立途徑及等效平衡規(guī)律:恒溫恒容下,反應(yīng)前后體積變化,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊,滿足對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的量相等;反應(yīng)前后體積不變化,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊,滿足對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的比相同.恒溫恒壓下,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到一邊,滿足對(duì)應(yīng)各物質(zhì)的比相同.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

向容積為2L的密閉器中充入2molA氣體和1molB氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?3C(g);經(jīng)2s后達(dá)到平衡,測(cè)得C氣體的濃度為0.6mol?L-1.下列說(shuō)法中正確的是( 。
①用物質(zhì)A表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2mol?L-1?s-1
②用物質(zhì)B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2mol?L-1?s-1
③平衡時(shí)物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等
④平衡時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.2mol?L-1
⑤其它條件不變,向容器中再加入1molC氣體,達(dá)到新平衡時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)不變.
A.①②③B.①③⑤C.②④⑤D.①③④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(16分)向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 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(shí)間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫(huà)出.圖(Ⅱ)為t2時(shí)刻后改變反應(yīng)條件,化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,四個(gè)階段改變的條件均不相同,每個(gè)階段只改變濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑中的一個(gè)條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.

 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應(yīng)速率為            

 (2) t4~t5階段改變的條件為         ,B的起始物質(zhì)的量濃度為                       ,各階段平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示:

t1~t2

t2~t3

t3~t4

t4~t5

t5~t6

K1

K2

K3

K4

K5

則K1=              (保留兩位小數(shù)),

K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為                         (用“>”、“<”或“=”連接).

 (3) 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0.01 mol,而此過(guò)程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫(xiě)出此溫度下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                    

                                                                             

 (4)在相同條件下,若起始時(shí)容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達(dá)到t1時(shí)刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為                          .

【解析】(1)化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來(lái)表示。根據(jù)圖像I可知在15min內(nèi)C的濃度變化量是0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,所以速率為

(2)由圖像Ⅱ可知,在t4~t5階段反應(yīng)速率減小,但平衡不移動(dòng),所以改變的條件不可能是溫度和濃度,由于在t3~t4階段為使用催化劑,所以該階段只是降低壓強(qiáng)。這說(shuō)明改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),因此反應(yīng)前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應(yīng)物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應(yīng)前后體積不變,B只是反應(yīng)物,及反應(yīng)的方程式為2A+B3C。C的濃度增加了0.3mol/L,則B的濃度減少了0.1mol/L,所以B的起始濃度是0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L。在t1~t2階段平衡是ABC的濃度(mol/L)分別為0.8、0.4、0.6,所以平衡常數(shù)為。因?yàn)槠胶獬?shù)只與溫度有關(guān),根據(jù)圖像可知在t5~t6階段,正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大,但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因?yàn)樵摋l件只能是溫度且是升高溫度,所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為K1=K2=K3=K4<K5。

(3)根據(jù)題意科判斷,每消耗0.01molA,反應(yīng)就吸收能量akJ,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g)     △H=+200kJ/mol。

(4)因?yàn)槿萜魅莘e不變(容器容積是2L),所以要使平衡等效,則起始物質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時(shí)AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉(zhuǎn)化為AB,則AB的物質(zhì)的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關(guān)系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2009年遼寧省鞍山一中高考化學(xué)一模試卷(解析版) 題型:選擇題

向容積為2L的密閉器中充入2molA氣體和1molB氣體,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?3C(g);經(jīng)2s后達(dá)到平衡,測(cè)得C氣體的濃度為0.6mol?L-1.下列說(shuō)法中正確的是( )
①用物質(zhì)A表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2mol?L-1?s-1
②用物質(zhì)B表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.2mol?L-1?s-1
③平衡時(shí)物質(zhì)A與B的轉(zhuǎn)化率相等
④平衡時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.2mol?L-1
⑤其它條件不變,向容器中再加入1molC氣體,達(dá)到新平衡時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)不變.
A.①②③
B.①③⑤
C.②④⑤
D.①③④

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2012屆安徽省高二下學(xué)期第二次月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(16分) 向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 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(shí)間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫(huà)出.圖(Ⅱ)為t2時(shí)刻后改變反應(yīng)條件,化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,四個(gè)階段改變的條件均不相同,每個(gè)階段只改變濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑中的一個(gè)條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.

 請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應(yīng)速率為             。

 (2) t4~t5階段改變的條件為         ,B的起始物質(zhì)的量濃度為                        ,各階段平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示:

t1~t2

t2~t3

t3~t4

t4~t5

t5~t6

K1

K2

K3

K4

K5

則K1=               (保留兩位小數(shù)),

K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為                          (用“>”、“<”或“=”連接).

 (3) 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0.01 mol,而此過(guò)程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫(xiě)出此溫度下該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                    

                                                                              。

 (4)在相同條件下,若起始時(shí)容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達(dá)到t1時(shí)刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為                           .

【解析】(1)化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)濃度的變化量來(lái)表示。根據(jù)圖像I可知在15min內(nèi)C的濃度變化量是0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,所以速率為

(2)由圖像Ⅱ可知,在t4~t5階段反應(yīng)速率減小,但平衡不移動(dòng),所以改變的條件不可能是溫度和濃度,由于在t3~t4階段為使用催化劑,所以該階段只是降低壓強(qiáng)。這說(shuō)明改變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),因此反應(yīng)前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應(yīng)物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應(yīng)前后體積不變,B只是反應(yīng)物,及反應(yīng)的方程式為2A+B3C。C的濃度增加了0.3mol/L,則B的濃度減少了0.1mol/L,所以B的起始濃度是0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L。在t1~t2階段平衡是ABC的濃度(mol/L)分別為0.8、0.4、0.6,所以平衡常數(shù)為。因?yàn)槠胶獬?shù)只與溫度有關(guān),根據(jù)圖像可知在t5~t6階段,正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大,但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因?yàn)樵摋l件只能是溫度且是升高溫度,所以反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為K1=K2=K3=K4<K5

(3)根據(jù)題意科判斷,每消耗0.01molA,反應(yīng)就吸收能量akJ,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g)     △H=+200kJ/mol。

(4)因?yàn)槿萜魅莘e不變(容器容積是2L),所以要使平衡等效,則起始物質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時(shí)AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉(zhuǎn)化為AB,則AB的物質(zhì)的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關(guān)系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.

 

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