1.[解析]催化劑不能改變平衡移動. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(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,各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.

 請回答下列問題:

(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                       ,各階段平衡時對應的平衡常數(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,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    

                                                                             

 (4)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,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為                          .

【解析】(1)化學反應速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。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階段反應速率減小,但平衡不移動,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。這說明改變壓強平衡不移動,因此反應前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應前后體積不變,B只是反應物,及反應的方程式為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。因為平衡常數(shù)只與溫度有關,根據(jù)圖像可知在t5~t6階段,正逆反應速率同時增大,但平衡向正反應方向移動,因為該條件只能是溫度且是升高溫度,所以反應是吸熱反應,因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5。

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

(4)因為容器容積不變(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AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉化為AB,則AB的物質(zhì)的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.

 

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(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,各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.

 請回答下列問題:

(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                        ,各階段平衡時對應的平衡常數(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,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    

                                                                             

 (4)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,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為                           .

【解析】(1)化學反應速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。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階段反應速率減小,但平衡不移動,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。這說明改變壓強平衡不移動,因此反應前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應前后體積不變,B只是反應物,及反應的方程式為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。因為平衡常數(shù)只與溫度有關,根據(jù)圖像可知在t5~t6階段,正逆反應速率同時增大,但平衡向正反應方向移動,因為該條件只能是溫度且是升高溫度,所以反應是吸熱反應,因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5

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

(4)因為容器容積不變(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AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉化為AB,則AB的物質(zhì)的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.

 

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