反应aA(g)+bB(g)cC(g)(△H<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示: 回答问题:(1

反应aA(g)+bB(g)cC(g)(△H<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示: 回答问题:(1

题型:不详难度:来源:
反应aA(g)+bB(g)cC(g)(△H<0)在等容条件下进行。改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:

回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a:b:c为             ;
(2)B的平衡转化率α(B)、α(B)、α(B)中最大的是       ,其值是      ;
(3)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是                         ,采取的措施是                                           ;
(4)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2           T(填“<”、“>或“=”),判断的理由是                                   ;
(5)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中B物质的浓度随时间变化的趋势(注:只须画出B的浓度随时间变化曲线)。

答案
(1)1∶3∶2(2分)
(2)α(B)(2分)          50%(2分)
(3)向正反应方向(2分)     从反应体系中移出产物C(2分)
(4)>(2分)    此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动(或降低温度,反应速率减慢)(2分)
(5)(2分)

解析

试题分析:(1)由图可知第Ⅰ阶段,平衡时△c(A)=2mol·L-1-1mol·L-1=1mol·L-1,△c(B)=6mol·L-1-3mol·L-1=3mol·L-1,△c(C)=2mol·L-1,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故a:b:c=1mol·L-1:3mol·L-1:2mol·L-1=1:3:2,答案为:1:3:2;
⑵B的平衡转化率αⅠ(B)=×100%=50%,αⅡ(B)=×100%=38%,αⅢ(B)=×100%=19.4%,答案为:αⅠ(B);50%;
⑶第Ⅱ阶段C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度,平衡正向移动,答案为:平衡正向移动;从反应体系中移出产物C;
⑷第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等,根据A、B的量减少,C的量增加可判断平衡是正向移动的,根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的,另外题目所给条件容器的体积不变,则改变压强也不可能,因此一定为温度的影响,此反应正向为放热反应,可以推测为降低温度,另外结合A的速率在三个阶段的情况,确定改变的条件一定为降低温度,根据勒夏特列原理,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变,因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低,答案为:>;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动。
⑸将容器的体积扩大一倍后,容器内压强减小,平衡向逆反应方向移动,A和B的物质的量增大,C的物质的量减小,但容器体积增大,则A、B、C的浓度都减小,

举一反三
对于可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g) △H <0,下列各图正确的是(  )

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(7分)合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料.从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H2=+247.3kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3

请回答下列问题:
(1)在一恒容密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应进行的前5min内,(H2)=             ;10min时,改变的外界条件可能是              
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变.已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象
(3)反应③中△H3=         .800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
CO
H2O
CO2
H2
0.5mol
8.5mol
2.0mol
2.0mol
 
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是      (填代号).
a.v(正)>v(逆)      b.v(正)<v(逆)
c.v(正)=v(逆)       d.无法判断.
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在温度为298K时,将0.10 mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,出现红棕色,直至建立N2O4(g)2NO2(g)的平衡。下图表示测定N2O4的浓度与时间关系的曲线(纵坐标为N2O4的浓度,横坐标为时间)。

 

 
(1)计算在2s至4s时间内,NO2的平均生成速率为                  。(2)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体,要达到同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度是          mol·L-1
(3)在温度为298K时,达到平衡时四氧化二氮的转化率α1等于      。化学平衡常数为       
(4)若在7s时向该密闭容器中再充入0.10 mol N2O4气体,此时平衡向      方向移动(填“正”或“逆”);再次达平衡时,总计0.20 mol N2O4的转化率为α2,正确的是  (    )
A.α21       B.α21     C.α21      D.无法判断。
(5)下表是不同温度下测定的该反应的化学平衡常数。
T/K
310
320
K值
0.38
0.42
 
据此判断该反应正反应是             反应(填“吸热”或“放热”)
(6)若其他条件不变,反应在398K条件下进行并达到平衡,此温度下N2O4的浓度随时间变化的曲线(以298K条件下进行并达到平衡的曲线作为参照)正确的是      (    )
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碘及其化合物在人类活动中占有重要地位。
(1)加碘食盐中含有碘酸钾(KIO3),工业上以电解法制备碘酸钾,电解设备如图所示。先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液,发生反应:

3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,再将该溶液加入       (阴极、阳极)区,另将氢氧化钾溶液加入另外一个区。使用       (阴、阳)离子交换膜,在阳极发生的电极反应式:                        
(2)碘化氢不稳定,分解反应的热化学方程式是2HI(g)I2(g)+H2(g)  ΔH="+9.48" kJ·mol-1已知ΔS>0
①该反应属于(    )
A.任何温度均自发    B.任何温度均不自发   C.高温自发    D.低温自发
②一定条件下,反应在一个带有活塞的密闭容器中达到平衡,下列说法中不正确的是(    )
A.恒温,缩小体积,平衡常数不变
B.恒温,缩小体积,平衡不移动,颜色加深
C.恒容,升温,正向反应速率和逆向反应速率均增大  
D.恒容,在容器中若投入2mol HI,达到平衡时吸收9.48 kJ 的热量  
③一定温度下,平衡常数K=1/4,在2L的容器中,加入4molHI发生反应达到平衡,HI的转化率       
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以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点,下面为CO2加氢制取乙醇的反应: 2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) -Q(Q>0)
在密闭容器中,按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料,在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(y%)如下图所示。

完成下列填空:
(1)表示CH3CH2OH体积分数曲线的是_______(选填序号)
(2)在一定温度下反应达到平衡的标志是_______(选填编号)
a.平衡常数K不再增大
b.CO2的转化率不再增大
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 
d.反应物不再转化为生成物
(3)其他条件恒定,如果想提高CO2的反应速率,可以采取的反应条件是_______(选填编号);达到平衡后,能提高H2转化率的操作是_______(选填编号)
a.降低温度     b.充入更多的H2 
c.移去乙醇   d.增大容器体积
(4)图中曲线II和III的交点a对应的体积分数ya=_______%
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