溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/
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溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A) =0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如图所示。
请回答下列问题: (1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是: ② ; ③ 。 (2)实验②平衡时B的转化率为 ;实验③平衡时C的浓度为 。 (3)该反应的ΔH 0,其判断理由是 。 (4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率: 实验②:v(B)= 。 实验③:v(C)= 。 |
答案
(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变 ③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小 (2)40%(或0.4) 0.06 mol/L; (3)> 升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应 (4)0.014 mol(L·min)-1 0.0089 mol(L·min)-1 |
解析
(1)②使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的。 (2)不妨令溶液为1 L,则②中达平衡时A转化了0.04 mol,由反应计量数可知B转化了0.08 mol,所以B转化率为40%(或0.4);同样在③中A转化了0.06 mol,则生成C为0.06 mol,体积不变,即平衡时c(C)=0.06 mol/L。 (3)ΔH>0;理由:由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,ΔH>0。 (4)从图上读数,进行到4.0 min时,实验②的A的浓度为:0.072 mol/L,则Δc(A)=0.10-0.072=0.028 mol/L,v(A)==0.007 mol·L-1·min-1则vB=2 vA=2×0.007=0.014 mol·L-1·min-1;进行到4.0 min实验③的A的浓度为:0.064 mol/L;Δc(A)=0.10-0.064=0.036 mol/L,ΔVA==0.009 mol·L-1·min ΔVA=ΔVC。 |
举一反三
可逆反应A(?)+aB(g) C(g)+D(g),其中a为正整数。反应过程中,当其他条件不 变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)化学方程式中a= ,反应物A的状态是 。 (2)该反应的焓变值ΔH (填“>”或“<”)0,在不改变其他条件的情况下增加B的物质的量,平衡 (填“正”或“逆”)向移动,平衡常数K (填“增大”、“减小”或“不变”)。 |
在一个体积为2 L的密闭容器中,高温下发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示。
(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=________。 (2)反应进行至2 min时,若只改变温度,曲线发生的变化如图所示,3 min时再次达到平衡,则ΔH________0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)5 min时再充入一定量的CO(g),平衡发生移动。下列说法正确的是________(填写编号)。 a.v正先增大后减小 b.v正先减小后增大 c.v逆先增大后减小 d.v逆先减小后增大 表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。 (4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态:_____________。 |
在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及c(C)=0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题: (1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是: ②______________________________________________; ③______________________________________________; (2)实验②平衡时B的转化率为________;实验③平衡时C的浓度为________________; (3)该反应的ΔH________0,其判断理由是_________________________________; (4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率: 实验②:vB=________; 实验③:vC=________。 |
在一定条件下的恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),图1表示反应过程中能量的变化,图2表示反应过程中物质浓度的变化。下列有关说法正确的是
A.该反应的焓变和熵变:ΔH>0,ΔS<0 | B.温度降低,该反应的平衡常数K增大 | C.升高温度,n(CH3OH)/n(CO2)增大 | D.从反应开始到平衡,用氢气表示的平均反应速率为2.25 mol/(L·min) |
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一定温度下,在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应,其平衡常数表达式为K=。请回答下列问题。 (1)该反应的化学方程式为__________________________________________; 若温度升高,K增大,则该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)能判断该反应一定达到平衡状态的是________(填字母序号)。A.v正(H2O)=v逆(H2) | B.容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变 | C.消耗n mol H2的同时消耗n mol CO | D.容器中物质的总物质的量不随时间改变 | (3)该反应的v正随时间变化的关系如图,在t2时改变了某种条件,改变的条件可能是________、________。
(4)实验测得t2时刻容器内有1 mol H2O(g),5 min后H2O(g)的物质的量是0.8 mol,这5 min内H2O(g)的平均反应速率为________。 |
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