在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)B(g)+C(g),在三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃,实验Ⅲ在850℃,B、C的起始浓度都为0,反应物

在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)B(g)+C(g),在三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃,实验Ⅲ在850℃,B、C的起始浓度都为0,反应物

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在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)B(g)+C(g),在三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃,实验Ⅲ在850℃,B、C的起始浓度都为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化如图所示:

试回答下列问题:
(1)在实验Ⅰ中,反应在20min至40min内A的平均反应速率为___________mol·L-1min-1
(2)实验Ⅱ和实验I相比,可能隐含的反应条件是_____________________________。
(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较,可推测该反应降低温度,平衡向_____(填“正”或“逆”)反应方向移动,该正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)与实验Ⅰ相比,若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L-1,其它条件不变,则达到平衡时所需用的时间___________实验Ⅰ(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
答案
(1)0.01    (2)使用了催化剂    (3)逆, 吸热   (4)大于
解析

试题分析:(1)根据图像可知,实验I中,反应在20min至40min内A的浓度变化力=了0.65mol/L-0.5mol/L=0.15mol/L,所以物质A的反应速率v(A)=0.15mol/L ÷20min=0.0075 mol·L-1 ·min-1
(2)根据图象可知,实验Ⅰ、Ⅱ达到平衡时A的浓度相同,但到达平衡的时间减少,所以实验Ⅱ中采取的措施应为在实验Ⅰ的基础上加入了催化剂。
(3)根据图象可知,温度升高,A的浓度降低,这说明正反应为吸热反应。因此降低温度,平衡向逆反应方向移动。
(4)若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L-1<1 mol·L-1。浓度减小,反应速率降低,则达到平衡时所需用的时间变长。
点评:本题是高考中的常见图像,对学生的要求较高。该题的关键是通过分析图像中的有关变量,找出反应速率和平衡状态与这些变量之间的关系,然后灵活运用即可。该题有利于培养学生的图像识别能力、数据分析和数据处理能力,有利于拓展学生的解题思路,开阔学生的思维。
举一反三
制取硝酸铵的流程图如下:

请回答下列问题:
(1)合成氨的原料通常各来自何处?
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g),Q>0。请解释:
①什么是可逆反应?
②为有效提高氨的产率,实际生产中宜采取哪些措施?
(3)写出氨催化氧化的化学方程式。铂—铑合金网有何作用?为什么铂铑合金网未预热也会发热?
(4)举出硝酸铵的两种主要用途。解释为什么该用途对现代社会非常重要?
(5)在一定温度和压强的密闭容器中,将平均式量为8.5的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均式量为10,此时N2的转化率为______________,平衡混合气体中NH3的体积分数为____________________________________。
(6)请你为硝酸厂的选址提出合理化建议。
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汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g) + O2(g) 2NO(g) △H > 0
已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为                                         
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2和O2各1mol,平衡时,N2的转化率是      %(保留整数)。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L,此时反应                         (填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是                              .
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是         (填字母序号)。

(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数      (填“变大、“变小”或“不变)
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改变下列哪个条件,一定会引起平衡的移动
A.温度B.浓度C.压强D.催化剂

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在一定条件下,反应A(g)+2B(g) 3C(g)达到平衡的标志是:
A、容器内压强不再变化          
B、单位时间内生成nmolA同时生成2nmolB
C、A、B、C浓度不再变化         
D、A、B、C的分子数之比为1:2:3
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高温下,反应 2HBr(g) H2(g) + Br2(g) (正反应为吸热反应) 达到化学平衡时,要使混合气体的颜色加深,可采取的方法是
A.减小压强B.缩小体积
C.降低温度D.增大氢气的浓度

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