答案:
A
类型四:
平衡移动中图像的应用
6:
已知某可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)在密闭容器中进行,下图表示在不同反应时间t时,温度T和
压强P与生成物C在混合物中的体积百分含量的关系曲线。
由曲线分析,下列判断正确的是( )
A.T1<T2,P1>P2,m+n>p,正反应放热
B.T1>T2,P1<P2,m+n>p,正反应放热
C.T1<T2,P1>P2,m+n<p,正反应放热
D.T1>T2,P1<P2,m+n<p,正反应吸热
解析:
分析图像可知,每条曲线的起点到拐点表示C随时间不断增加,是建立平衡的过程;拐点后的水平线表示C的体积分数不随时间变化而变化,说明从拐点处巳达到平衡。
用建立平衡所需时间长短判断T1、T2和P1、P2的大小,再根据T1、T2和P1、P2的大小及不同条件下平衡时C的体积分数,用勒夏特列原理判断反应前后化学计量数的关系及反应的热效应。
分析T1、P2和T2、P2两条曲线,在压强相同时,T1温度下反应速率快,先达到平衡,所以T1>T2。
根据平衡后T2温度下生成物C的体积分数比T1温度下大,判断升温平衡正向移动,说明正反应放热。
同理,由T1、P1和T1、P2两条曲线可得P1<P2,m+n>p。
答案:
B
强调:
本题是不同温度、压强下,生成物的体积分数随时间变化的图像问题,这种图像能反映反应速率、化学平衡与温度、压强的关系。
在分析时,既要独立分析温度、压强对反应速率和化学平衡的影响,又要注意两者的内在联系。
变式练习4:
(08全国Ⅰ卷)已知:
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g).△H=-1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。
若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( )
解析:
此题结合化学平衡图像考查外界条件对化学平衡的影响。
根据“先拐先平数值大”的原则,选项A、B正确;根据升高温度,平衡向吸热反应方向移动(即逆反应方向移动),可确定A、B正确;根据使用催化剂只能改变化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但对化学平衡的移动无影响,所以选项D正确。
答案:
C。
【学习成果测评】
【基础达标】
1、可逆反应N2+3H2
2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是:
( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
2、(2000全国13)在一密闭容器中,反应 aA(g)
bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b
3.(2000试测题7)某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:
A(g)+2B(g)
2C(g)。
若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V,此时C气体的体积占40%,则下列推断正确的是( )
A.原混合气体的体积为1.1V B.原混合气体体积为1.2V
C.反应达到平衡时,气体A消耗了0.2V D.反应达到平衡时,气体B消耗了0.2V
4(2000广东20)同温同压下,当反应物分解了8%时,总体积也增加8%的是( )
A.2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)
B.2NO(g)
N2(g)+O2(g)
C.2NO3(g)
4NO2(g)+O2(g)
D.2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)
5.下列事实中,不能用勒夏特列原理来解释的是 ( )
A.加入催化剂有利于氨的氧化反应 B.氢硫酸中加碱有利于S2-离子的增多
C.在100℃左右比在室温更有利于FeCl3的水解 D.高压条件更有利于合成氨反应
6.在一密闭容器中进行下列反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L,0.1mol/L,0.2mol/L,当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/L B.SO2为0.25mol/L
C.SO2,SO3均为0.15mol/L D.SO3为0.4mol/L
7.(08宁夏卷)将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s)
NH3(g)+HI(g);②2HI(g)
H2(g)+I2(g)。
达到平衡时,c(H2)=0.5mol·L-1,c(HI)=4mol·L-1,则此温度下反应①的平衡常数为( )
A.9 B.16 C.20 D.25
8.在密闭容器中进行下列反应:
M(g)+N(g)
R(g)+2L此反应符合右面图像,下列叙述是正确的是
A.正反应吸热,L是气体
B.正反应吸热,L是固体
C.正反应放热,L是气体
D.正反应放热,L是固体或液体
8题
9题
9.mA(s)+nB(g)
qC(g)(正反应为吸热反应)的可逆反应中,在恒温条件下,B的体积分数(B%)与压强(p)的关系如图6所示,有关叙述正确的是( )
A.n<q
B.n>q
C.X点,v正>v逆;Y点,v正<v逆
D.X点比Y点反应速率快
10.(08江苏卷)将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:
2SO2+O2
2SO3(正反应放热)。
反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。
(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_____________。
(填字母)
a.SO2和SO3浓度相等 b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是 _____________ 。
(填字母)
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂 d.升高温度
(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?
11.一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=__________,升高温度,K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是
a.氢气的浓度减少 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:
_________(用化学方程式表示)。
【能力提升】
1.在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:
X(g)+2Y(g)
2Z(g)此反应达到平衡的标志是:
( )
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2
D.单位时间消耗0.1molX同时生成0.2molZ
2.将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应
2A(g)+B(g)=2C(g)若经2s(秒)后测得C的浓度为0.6mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol·L-1·s-1
③2s时物质A的转化率为70%
④2s时物质B的浓度为0.7mol·L-1
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
3.当2SO2+O2
2SO3达到平衡后,通入18O2一定时间后,18O存在于( )
A.SO3、O2 B.SO2、SO3 C.SO2、SO3、O2 D.SO2、O2
4.在一定条件下,在容积为2L的密闭容器中,将2mol