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化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率的计算及影响因素【归纳总结】1. 化学反应速率的计算公式为:v,所以化学反应速率与物质的量的变化量、容器的体积及反应进行的时间有关。利用化学反应速率的定义计算时,必须注意分子为反应前后同一种物质的物质的量浓度的变化,而且不能取负值(只能取绝对值),分母是反应所需的时间。计算中常见的错误有:忽视体积因素,用单位时间内某物质的物质的量的变化量除以时间进行计算。用一段时间后某物质的物质的量浓度除以时间直接计算。2. 灵活应用“反应速率之比化学计量数之比物质的量浓度变化量之比物质的量变化量之比”这一公式求算化学反应速率,确定物质的化学计量数、书写化学方程式。3. 准确理解外界条件对化学反应速率的影响。(1)固体、纯液体的浓度视为定值,不因其量的增减而影响反应速率,但因表面积(接触面)的变化而改变反应速率。如将煤粉碎、将液体以雾状喷出,均是为了增大接触面,加快反应速率。(2)升高温度,不论正反应还是逆反应,不论放热反应还是吸热反应,反应速率一般都要加快,只是增大的程度不同。(3)改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起反应体系浓度的改变。在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响。【题型过关】过关一 化学反应速率计算例题1 在一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9A06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)B610 min的平均反应速率:v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin)C反应至6 min时,c(H2O2)0.30 mol/LD反应至6 min时,H2O2分解了50%答案解析CA6 min时,生成O2的物质的量n(O2)1103 mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)2103 mol,所以06 min时,v(H2O2)3.3102 mol/(Lmin),A正确。B.610 min时,生成O2的物质的量n(O2)0.335103 mol,依据反应方程式,消耗n(H2O2)0.335103mol20.67103 mol,610 min时,v(H2O2)1.68102 mol/(Lmin)甲,因为乙达平衡所用时间短,温度高,已知平衡向逆反应方向移动,则SO2的转化率减小,图像正确,即D正确例题4 可逆反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。(1)在恒压条件下,该反应分组实验的有关条件如下表:反应条件温度容器体积起始n(SO2)起始n(O2)其他条件组5001 L1 mol2 mol无组5001 L1 mol2 mol已知、两组实验过程中,SO3气体的体积分数(SO3)随时间t的变化曲线如图所示组与相比不同的条件是_;将组实验中温度变为800,则(SO3)达到a%所需时间_t1(填“小于”、“大于”或“等于”)。(2)向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按反应速率由大到小排列顺序正确的是_。甲:在500时,10 mol SO2和10 mol O2反应;乙:在500时,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和10 mol O2反应;丙:在450时,8 mol SO2和5 mol O2反应;丁:在500时,8 mol SO2和5 mol O2反应A甲、乙、丙、丁 B乙、甲、丙、丁 C乙、甲、丁、丙 D丁、丙、乙、甲答案解析(1)使用催化剂(其他合理答案也可)小于(2)C(1)由题意可知,两组实验的压强、温度和起始浓度均相同,而由曲线图可看出组实验的反应速率快,所以组具备的其他条件是使用了催化剂,加快了化学反应速率。温度升高后,化学反应速率加快,所以(SO3)达到a%所需的时间比原来短。(2)有催化剂且温度较高的乙容器中反应速率最快,其次是温度高、浓度大的甲容器,温度低的丙容器化学反应速率最慢二、化学平衡及化学平衡常数【归纳总结】1化学反应是否达到平衡状态的判断技巧:(1)对普通可逆反应以2SO2(g)O2(g)2SO3(g)为例:各组分物质的量、物质的量浓度不发生变化、v(SO2)消耗v(SO2)生成、v(SO2)消耗v(O2)生成21、v(SO2)消耗v(SO3)消耗11、v(SO3)生成v(SO2)生成11。总之,若用速率关系表示化学平衡状态,式中既要有正反应速率,又要有逆反应速率,且两者之比等于化学计量数之比。(2)对有有色气体存在的反应体系,如H2(g)I2(g)2HI(g)和2NO2(g)N2O4(g)等,若体系的颜色不再发生改变,则反应已达平衡状态。(3)对有气体存在且反应前后气体的总体积发生改变的反应,如N2(g)3H2(g)2NH3(g),若反应体系的压强不再发生变化、体系中气体的平均相对分子质量不再变化,则说明反应已达平衡状态。对有气体存在且反应前后气体的总体积不发生改变的反应,如H2(g)I2(g)2HI(g),反应过程中任何时刻体系的压强、气体的物质的量、平均相对分子质量都不变,故压强、气体的物质的量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。(4)从微观的角度分析,如反应N2(g)3H2(g)2NH3(g),下列各项均可说明该反应达到了平衡状态:断裂1 mol NN键的同时生成1 mol NN键、断裂1 mol NN键的同时生成3 mol HH键、断裂1 mol NN键的同时断裂6 mol NH键、生成1 mol NN键的同时生成6 mol NH键。2化学平衡常数的四点注意问题(1)不要把反应体系中纯液体、固体写入平衡常数表达式中,如CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)的平衡常数为Kc(CO2)。(2)同一化学反应,化学方程式写法不同,其平衡常数表达式及数值也不同,如:N2O4(g)2NO2(g)K10.36;N2O4(g)NO2(g)K20.60。(3)K的大小只与温度有关,而与反应物或生成物的起始浓度无关。(4)对于吸热反应,升高温度,K值增大,对于放热反应,升高温度,K值减小。【题型过关】过关一 化学平衡标志判断例题5在一定温度、一定体积条件下,能说明下列反应达到平衡状态的是()反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)容器内的密度不随时间变化反应A2(g)B2(g)2AB(g)容器内的总压强不随时间变化反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)容器内气体平均相对分子质量不随时间变化反应4A(s)3B(g)2C(g)D(g)容器内气体平均相对分子质量不随时间变化A B C D答案解析D由于气体总质量不变,体积不变,容器内气体密度与反应无关,不能说明;中反应前后气体物质的量不变,容器压强不随反应进行而变化,不能说明;,中随反应进行气体物质的量n发生变化,发生变化,不变表示已建立平衡,能说明;中气体物质的量不变,但随反应进行,气体质量发生变化则平均相对分子质量也发生变化,当气体平均相对分子质量不变则已建立平衡,能说明例题6一定温度下,可逆反应2NO2(g)2NO(g)O2(g)在体积固定的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO2;单位时间内生成n mol O2,同时生成2n mol NO;用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为221混合气体的压强不再改变;混合气体的颜色不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变AB C D以上全部答案解析A生成n mol O2就是消耗2n mol NO2,则v正v逆,正确;表示同一方向的反应速率,不能说明v正v逆,不正确;不论反应是否达到平衡,NO2、NO、O2的反应速率之比始终为221,不能说明可逆反应已达到平衡;温度、体积一定,混合气体的压强不再改变,说明气体总的物质的量不再改变,表明已达到平衡;混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不再改变,说明已达到平衡;混合气体的平均相对分子质量等于混合气体的平均摩尔质量()不变,说明气体总的物质的量不变,表明已达到平衡状态过关二 化学平衡移动例题7下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是()已达平衡的反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动;已达平衡的反应N2(g)3H2(g)2NH3(g),增大N2的浓度,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高;有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动;有气体参加的反应达到平衡时,向恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动AB C D答案解析D中若是加入碳,平衡不移动,固体和纯液体的浓度为常数。中反应向正方向移动,N2的转化率降低。中若减小反应器容积即增大压强时,平衡一定向气体体积减小的方向移动。中向恒压反应器中充入稀有气体,浓度减小,平衡可能移动例题8对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应),下列说法中正确的是()A达到平衡后加入N2,当重新达到平衡时,NH3的浓度比原平衡的大,N2的浓度比原平衡的小B达到平衡后,升高温度,既加快了正、逆反应速率,又提高了NH3的产率C达到平衡后,缩小容器体积,既有利于加快正、逆反应速率,又有利于提高氢气的转化率D加入催化剂可以缩短达到平衡的时间,是因为正反应速率增大了,而逆反应速率减小了答案解析C达到平衡后,加入N2,平衡将向正反应方向移动,达到新平衡后,NH3的浓度会增大,而N2的浓度不会减小;达到平衡后,升高温度,正、逆反应速率都增大,但平衡向逆反应方向移动,不利于NH3的生成;达到平衡后,缩小容器体积即增大压强,正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,有利于提高H2的转化率;加入催化剂,能同等程度地增大正、逆反应速率,缩短反应达到平衡的时间过关三 化学平衡常数与化学计算例题9在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的H_0(填“大于”或“小于”);100 时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s时段,反应速率v(N2O4)为_molL1s1;反应的平衡常数K1为_。(2)100 时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。T_100 (填“大于”或“小于”),判断理由是 。列式计算温度T时反应的平衡常数K2_。(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是 。答案解析(1)大于0.001 00.36 molL1(2)大于反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高平衡时,c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.160 molL1c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1K21.3 molL1(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动(1)由题意及图示知,在1.00 L的容器中,通入0.100 mol的N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),随温度升高混合气体的颜色变深,说明反应向生成NO2的方向移动,即向正反应方向移动,所以正反应为吸热反应,即H0;由图示知60 s时该反应达到平衡,消耗N2O4为0.100 molL10.040 molL10.060 molL1,根据v可知:v(N2O4)0.001 0 molL1s1;求平衡常数可利用三段式:N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL1)0.1000转化量/(molL1)0.0600.120平衡量/(molL1)0.0400.120K10.36 molL1(2)100 时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故T100 ,由c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低,经10 s又达到平衡,可知此时消耗N2O4 0.002 0 molL1s110 s0.020 molL1,由三段式:N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL1)0.0400.120转化量/(molL1)0.0200.040平衡量/(molL1)0.0200.160K21.3 molL1(3)温度T时反应达到平衡后,将反应容器的容积减少一半,压强增大,平衡会向气体体积减小的方向移动,该反应逆反应为气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动例题10合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。一种工业合成氨的简易流程图如下:(1)步骤中制氢气原理如下:CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1。对于反应,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是_。a升高温度b增大水蒸气浓度 c加入催化剂 D降低压强利用反应,将CO进一步转化,可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为_。(2)图1表示500 、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数:_。(3)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图。(4)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法:_。答案解析(1)a90%(2)14.5%(3)(4)对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用(1)反应是一个吸热反应,升高温度平衡正向移动,将会增加H2的含量,同时提高反应速率;增大水蒸气的浓度,会提高反应速率,但H2的含量会降低;加入催化剂,不会引起H2含量的改变;降低压强,反应速率减小;故a正确。设CO反应掉n mol。 CO(g) H2O(g)CO2(g)H2(g)投入量/mol 0.2 0 0.8变化量/mol n n n最终量/mol 0.2n n 0.8n则:0.2nn0.8n1.18解得:n0.18,CO的转化率为100%90%。(2)设投入N2和H2的物质的量分别是1 mol、3 mol,平衡时N2反应掉m mol。N23H22NH3起始量/mol 1 3 0变化量/mol m 3m 2m平衡量/mol 1m 33m 2m根据题意:42%,解得m0.59,所以平衡时N2的体积分数为100%14.5%。(3)通入原料气,反应开始,氨气的量增加,因为合成氨是一个放热反应,当达到平衡后温度升高,氨气的含量将减小。(4)从流程图看,反应放出的能量得到充分利用是在热交换器中。提高合成氨原料转化率的方法是:将未反应的原料重新送回反应器中循环使用、对原料气加压三、化学反应速率、化学平衡图像题【方法归纳】1.解题指导(1)看图像:一看轴,即纵、横坐标的意义;二看点,即起点、拐点、交点、终点;三看线,即线的走向和变化趋势;四看辅助线,即等温线、等压线、平衡线等;五看量的变化,如浓度变化、温度变化、转化率变化、物质的量的变化等。(2)依据图像信息,利用平衡移动原理,分析可逆反应的特征:吸热还是放热,气体化学计量数增大、减小还是不变,有无固体或纯液体参加或生成等。(3)先拐先平:在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡,可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。(4)定一议二:勒夏特列原理只适用于一个条件的改变,所以图像中有三个变量时,先固定一个量,再讨论另外两个量的关系。2.分类解析(1)浓度时间图:此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的变化情况。如A+BAB反应情况(图1所示),解该类图像题要注意各物质曲线出现折点(达到平衡)的时刻相同,各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。(2)速率时间图(图2所示):如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图所示的情况,解释原因:AB段(v渐增),因反应为放热反应,随反应的进行,温度渐高,导致反应速率增大;BC段(v渐小),主要原因是随反应的进行,溶液中c(H+)减小,导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾,认真分析。(3)含量时间、温度(压强)图:常见形式有如下几种。(4)恒压(温)线(如图3所示):该类图的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型有:图3【题型过关】例题11向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如右图所示。由图可得出的正确结论是()A 反应在c点达到平衡状态 B B反应物浓度:a点小于b点C反应物的总能量低于生成物的总能量 Dt1t2时,SO2的转化率:ab段小于bc段答案解析DA项反应在c点时v正达最大值,随后v正逐渐减小,并非保持不变,故c点时反应未达平衡状态;B项由正反应速率变化曲线可知,a点的速率小于b点,但开始时通入SO2和NO2,反应由正反应方向开始,故a点反应物的浓度大于b点;C项在c点之前,反应物的浓度逐渐减小,容器的容积保持不变,v正逐渐增大说明反应的温度逐渐升高,该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量;D项由v正变化曲线可知,ab段的正反应速率小于bc段的正反应速率,t1t2时,ab段消耗SO2的物质的量小于bc段,故ab段SO2的转化率小于bc段例题12反应AX3(g)X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。(1)列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)_。(2)图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为_(填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b 、c 。(3)用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,表示AX3的平衡转化率,则的表达式为_;实验a和c的平衡转化率:a为_、c为_。答案解析(1)1.7104 molL1min1(2)bca加入催化剂。反应速率加快,但平衡点没有改变温度升高。反应速率加快,但平衡点向逆反应方向移动(或反应容器的容积和起始物质的量未改变,但起始总压强增大)(3)250%40%(1)实验a开始时n00.4 mol,总压强为160 kPa,平衡时总压强为120 kPa,设平衡时总物质的量为n,则,n0.40 mol0.30 mol, AX3(g)X2(g)AX5(g)起始量/mol 0.200.200变化量/molxxx平衡量/mol0.20x0.20xx则:(0.20x)(0.20x)x0.30,解得:x0.10所以v(AX5)1.7104 molL1min1(2)实验b从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)2.5104 molL1min1。实验c达到平衡时n0.40 mol0.32 mol,从反应开始到达到平衡时的反应速率v(AX5)1.8104 molL1min1。所以v(AX5)由大到小的顺序是bca。与实验a相比较,实验b达到平衡的时间缩短,但平衡点与实验a相同,应为加入催化剂而导致加快反应速率。实验c与实验a比较,起始时容器的体积和气体的物质的量均相同,但压强增大,应为升高温度使气体膨胀所致。温度升高加快化学反应速率且平衡逆向移动。(3) AX3(g)X2(g)AX5(g)起始量/mol 0.200.200变化量/mol 0.200.200.20平衡量/mol0.200.200.200.200.20由得解得2实验a的平衡转化率20.5,即50%,实验c的平衡转化率20.4,即40%【单元过关演练】一、选择题(本小题共7小题,每题只有一个正确选项,每题6分,共42分)1. 下列可逆反应一定处于平衡状态的是()A2HBr(g)Br2(g)H2(g),气体物质的量保持不变BN2(g)3H2(g)2NH3(g),测得正反应速率v(N2)0.02 molL1min1,逆反应速率v(NH3)0.01 molL1min1C2SO2(g)O2(g)2SO3(g),在3 min后SO2的转化率一直为49%D2CO(g)O2(g)2CO2(g),混合物中CO、O2、CO2的物质的量之比为2122. 在某密闭容器中,可逆反应:A(g)B(g)xC(g)符合图中()所示关系,(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断,对图像()说法不正确的是()Ap3p4,Y轴表示A的转化率 Bp3p4,Y轴表示B的质量分数Cp3p4,Y轴表示B的转化率 Dp3p4,Y轴表示混合气体的平均相对分子质量3在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0 ,下列图像正确的是 ( )6. 下列事实中,不能用勒夏特列原理来解释的是 ( )A.及时的分离出氨气有利于合成氨的反应 B.使氢硫酸中加碱有利于S2-离子增多C.500左右比室温更有利于合成氨反应 D.高压条件有利于合成氨反应 7. 一定条件下的可逆反应X(g)3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0),当达到平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol / L ,0.3mol/ L,0.08 mol/L,则下列判断不合理的是 ( )Ac1:c21:3 B平衡时,Y和Z的生成速率之比为3:2CX、Y的转化率不相等 Dc1的取值范围为0 c10.14 mo /L二、非选择题(本小题共4小题,共58分)8. 在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是_;N2和H2的转化率之比是_。(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量_,密度_。(填“变大”、“变小”或“不变”) (3)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将_(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将_(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度_(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。9. 300 时,将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)B(g)2C(g)2D(g)HQ,2 min末达到平衡,生成0.8 mol D。(1)300 时,该反应的平衡常数表达式为:K_。已知K300 ”或“”)。(2)在2 min末时,B的平衡浓度为_,D的平均反应速率为_。(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_。(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时加入C、D各mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B_mol。10. 已知A(g)B(g)C(g)D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下,回答下列问题:温度/70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4(1)该反应的平衡常数表达式K_,H_0(填“”、“”或“”);(2)830 时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)0.003 molL1s1,则6 s时c(A)_molL1,C的物质的量为_mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为_,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为_;(3)判断该反应是否达到平衡的依据为_(填正确选项前的字母);a压强不随时间改变 b气体的密度不随时间改变cc(A)不随时间改变 d单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1 200 时反应C(g)D(g)A(g)B(g)的平衡常数的值为_。11. 向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中,分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T ),发生下列反应:A(g)B(g)xC(g)H0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示,回答下列问题:(1)乙容器中,平衡后物质B的转化率为_;(2)x_。(3)T 时该反应的平衡常数为_。(4)下列说法正确的是_。A向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大B将乙容器单独升温,可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同C若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,则平衡时甲容器中0.78 mol L1c(A)v(逆),反应向正向进行,未达平衡状态;D项中各组分的物质的量之比等于对应系数之比与该反应是否达平衡状态无直接关系2B3C由于这是一个体积不变的放热反应,所以t0时温度升高,平衡向左移动,此时逆反应速率大于正反应速率,A正确;该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,增大压强,可同等程度地加快正、逆反应速率,平衡不移动,使用催化剂,不影响平衡,但反应速率加快,B正确;如果图中考虑的是使用催化剂的话,则由图可知乙条件下先达到平衡,所以应该是乙使用了催化剂且平衡时甲、乙两条件下的CO转化率应相等,C错误;如果图研究的是温度对平衡的影响,同样应该是乙条件下温度高于甲条件,那么从甲升温到乙,平衡向左移动,CO的转化率下降,D正确4AK越大,该反应正向进行的程度越大,反应物的转化率越大,A正确;对于一个确定的化学反应,K只是温度的函数,温度一定,K一定,与压强无关,B错误;因该反应的热效应不确定,故C项错误;K,故由mnp,无法判断K的大小5B该反应正反应是气体体积增大、吸热的反应,升高温度反应速率增大,到达平衡所用的时间少、且平衡向正反应方向移动,反应物的含量减小,所以选B6C在工业实际生产中选择500左右的温度,主要考虑反应速率大和催化剂在此温度时的催化活性最强7C达到平衡时X、Y的浓度之比为1:3,而方程式中的系数之比也是1:3,则起始时的浓度之比也是1:3,二者的转化率应该相等;不同物质的正逆速率之比等于系数之比;根据“一边倒”计算可知:c1的取值范围为0 c10.14 mo /L,c2的取值范围为0 c20.42 mo /L,c3的取值范围为0 c30.08 mo /L,故选C项非选择题题号答案解析8(1)1311(2)变小不变(3)逆向(4)向左移动小于(1)对N2(g)3H2(g)2NH3(g)H(2)0.8 mol/L0.2 mol/(Lmin)(3)不变反应前后气体体积不变,压强对平衡无影响(4)(1)温度越高,K越大,则说明升温平衡正向移动,即正反应为吸热反应,H0。(2)生成0.8 mol D,则反应掉0.4 mol B,剩余1.6 mol B,c(B)0.8 mol/L。v(B)0.1 mol/(Lmin),由化学计量数知,D的反应速率应为B的2倍,故v(D)2v(B)20.1 mol/(Lmin)0.2 mol/(Lmin)。(3)该反应为等体积变化,加压平衡不移动,故A的转化率不变。(4)将C、D的量折算成A、B的量,则相当于加入2 mol A和 mol B,容器体积固定,若浓度相同,则说明起始时物质的量相等,故B还应加入2 mol mol mol10(1) (2) (2)0.0220.0980%80%(3)c(4)2.5(1)因平衡常数随温度的升高而降低,因而H0;(2)c(A,起)0.20 mol/5 L0.04 molL1,由v(A)可得c(A)0.018 molL1,c(A,末)c(A,起)c(A)0.022 molL1;或直接写“三段式”可得计算所需数据;因体积没变,加入的氩气不引起各物质浓度变化,因而转化率不变;(3)a、b、d本来就是不会随反应变化的量,不能作为平衡的标志11(1)50%(2)1(3)2(4)C(1)乙容器反应达到平衡时c(A)0.5 molL1,A的转化率为50%,B物质的转化率与A的相等。(2)甲容器反应达到平衡后,c(A)0.78 molL1,转化率为61%,即压强越大,A的转化率越高,所以正反应为气体体积减小的反应,x1。(3)反应达到平衡时,乙容器中c(A)c(B)c(C)05 molL1,则T 时,该反应的平衡常数为2。(4)A项,向平衡后的乙容器中充入惰性气体氦气,气体的浓度不变,平衡不发生移动,c(A)不变;B项,将乙容器单独升温,平衡逆向移动,A的体积分数增大,更大于甲容器中A的体积分数;C项,若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,达到平衡时A的转化率比不加前增大,所以平衡时甲容器中0.78 molL1c(A)1.56 molL1
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