现有下列可逆反应:A(g)+B(g) xC(g),在不同条件下生成物C在反应混合物中的质量分数(C%)和反应时间(t)的关系如下图:请根据图像回答下列问题:(1
题型:不详难度:来源:
现有下列可逆反应:A(g)+B(g) xC(g),在不同条件下生成物C在反应混合物中的质量分数(C%)和反应时间(t)的关系如下图:
请根据图像回答下列问题: (1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则 曲线表示无催化剂时的情况(填字母,下同); (2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入惰性(与反应体系中任一物质均不反应)气体后的情况,则 曲线表示恒温恒容的情况; (3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是 热反应(填“吸”或“放”); (4)化学计量数x的值 (填取值范围);判断的依据是 。 |
答案
(1)b (2)a (3)吸 (4)大于2(或>2或≥3) 保持温度不变,增大压强,C%减小,说明平衡向逆反应方向移动,故x>1+1=2 |
解析
(2)恒温恒容下充入惰性气体,各组分浓度不变,平衡不移动,C%不变。 (3)保持压强不变,升高温度,C%增大,说明平衡向正反应方向移动,故正反应是吸热反应。 |
举一反三
在一个2 L的密闭容器中,加入3 mol A和1 mol B,发生下述反应: 3A(g)+B(g)2C(g)+3D(s),5 min达到平衡时,C的浓度为0.6 mol/L。 (1)达到平衡时,A的转化率为 ,此温度下的平衡常数K= 。 (2)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡将向 (填“正反应方向移动”“逆反应方向移动”或“不移动”)。 (3)维持容器的体积和温度不变,向密闭容器中加入氦气,达到新平衡时,B、C的浓度之比将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (4)当增加A的浓度,B的转化率 ;若将C分离出来,化学平衡常数 。(填“增大”、“减小”或“不变”) |
(1)在容积为2 L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃);
下列说法正确的是 (填序号); ①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)= mol·L-1·min-1 ②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应 ④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时增大 (2)在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为 。 |
由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引用了各界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),该反应的能量变化如图所示:
(1)上述反应平衡常数K的表达式为 ,温度降低,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”)。 (2)在体积为2 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示。从反应开始到5 min末,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。
t/min
| 0
| 2
| 5
| 10
| 15
| n(CO2)/mol
| 1
| 0.75
| 0.5
| 0.25
| 0.25
| (3)下列条件能使上述反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 (填写序号字母) a.及时分离出CH3OH气体 b.适当升高温度 c.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO2和3 mol H2 d.选择高效催化剂 |
环境中常见的重金属污染物有:汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr2O72-和CrO42-,常用的方法为还原沉淀法,该法的工艺流程为CrO42-H+①转化Cr2O72-Fe2+②还原Cr3+OH-③沉淀Cr(OH)3↓。 其中第①步存在平衡2CrO42- (黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O。 (1)写出第①步反应的平衡常数表达式 。 (2)关于第①步反应,下列说法正确的是 。 A.通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达到平衡状态 B.该反应为氧化还原反应 C.强酸性环境,溶液的颜色为橙色 (3)第②步中,还原0.1 mol Cr2O72-,需要 mol的FeSO4·7H2O。 (4)第③步除生成Cr(OH)3外,还可能生成的沉淀为 。 (5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-5 mol/L,认为c(Cr3+)已经完全沉淀,现将第③步溶液的pH调至4,请通过计算说明Cr3+是否沉淀完全(请写出计算过程): 。 |
有一处于平衡状态的反应:X(s)+3Y(g) 2Z(g);ΔH<0。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是( ) ①高温;②低温;③高压;④低压;⑤加正催化剂;⑥分离出Z |
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