（16分）向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示，其中t0～t1 階段c(B)未畫出．圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件，化學反應速率隨時間變化的情況，四個階段改變的條件均不相同，每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件，其中t3～t4階段為使用催化劑．

 請回答下列問題：

(1)若t1＝15 min，則t0～t1階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應速率為            。

 (2) t4～t5階段改變的條件為         ，B的起始物質(zhì)的量濃度為                       ，各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示：

t1～t2

t2～t3

t3～t4

t4～t5

t5～t6

K1

K2

K3

K4

K5

則K1=              (保留兩位小數(shù))，

K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為                         (用“>”、“<”或“＝”連接)．

 (3) t5～t6階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    

                                                                             。

 (4)在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達到t1時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為                          .

【解析】（1）化學反應速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。根據(jù)圖像I可知在15min內(nèi)C的濃度變化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率為

（2）由圖像Ⅱ可知，在t4～t5階段反應速率減小，但平衡不移動，所以改變的條件不可能是溫度和濃度，由于在t3～t4階段為使用催化劑，所以該階段只是降低壓強。這說明改變壓強平衡不移動，因此反應前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應物，C是生成物，二者的變化量之比是2︰3，所以要使反應前后體積不變，B只是反應物，及反應的方程式為2A＋B3C。C的濃度增加了0.3mol/L，則B的濃度減少了0.1mol/L，所以B的起始濃度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t1～t2階段平衡是ABC的濃度（mol/L）分別為0.8、0.4、0.6，所以平衡常數(shù)為。因為平衡常數(shù)只與溫度有關，根據(jù)圖像可知在t5～t6階段，正逆反應速率同時增大，但平衡向正反應方向移動，因為該條件只能是溫度且是升高溫度，所以反應是吸熱反應，因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5。

（3）根據(jù)題意科判斷，每消耗0.01molA，反應就吸收能量akJ，所以反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因為容器容積不變（容器容積是2L），所以要使平衡等效，則起始物質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol，則把cmol的C轉(zhuǎn)化為AB，則AB的物質(zhì)的量（mol）分別是a＋2c/3、b＋c/3，所以關系式必須滿足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

 

(1)0.02mol/(L·min)    (2)減壓     0.5mol/L    0.84    K1=K2=K3=K4<K5

(3) 2A(g)+B(g)⇋3C(g)     △H＝＋200kJ/mol      (4) a＋2c/3＝2.4    、b＋c/3＝1.2

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2012?成都模擬）在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0
其化學平衡常數(shù)K與溫度t的關系如下表，完成下列問題．
t/℃ 25 125 225 …
K 4.1×105 K1 K2 …
（1）該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
c2(NH3)
c3(H2)×c(N2)
；K1
＞
＞
 K2（填“＞”“＜”或“=”）；若增大壓強使平衡向正反應方向移動，則平衡常數(shù)
不變
不變
（填“變”或“不變”）．
（2）判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是
ACE
ACE
（填序號）：
A．2VH2（正）=3VNH3（逆）
B．N2的消耗速率等于H2的消耗速率
C． 溶器內(nèi)壓強保持不變
D．混合氣體的密度保持不變
E．容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化
F．混合氣體的顏色保持不變
（3）將不同量的N2和H2分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中，進行上述反應得到如下兩組數(shù)據(jù)：
實驗組 溫度（℃） 起始量（mol） 平衡量（mol） 達到平衡所需時間（min）
N2 H2 NH3
1 650 2 4 0.9 9
2 900 1 2 0.3 0.01
實驗1中以v（NH3）表示的反應速率為
0.05mol/L?min
0.05mol/L?min
，實驗2的速率比實驗1快的原因是
實驗2溫度高于實驗1
實驗2溫度高于實驗1
；
（4）有人設計采用高性能質(zhì)子導電材料SCY陶瓷（能傳遞H+），實現(xiàn)了常壓下既能合成氨又能發(fā)電的實驗裝置（如圖）．則其正極的電極反應為
N2+6H++6e-=2NH3
N2+6H++6e-=2NH3
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

研究CO2的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義．
（1）將CO2與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等．
①已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ?mol-1
C（石墨）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
則CO還原Fe2O3（s）的熱化學方程式為
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
Fe2O3（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO2（g）△H=-28.5KJ/mol
．
②已知Fe與CO可形成五羰基鐵[Fe（CO）5]，該化合物相當活潑，易于吸收H2生成氫化羰基鐵．氫化羰基鐵為二元弱酸，可與NaOH反應生成四羰基鐵酸二鈉．
試寫出五羰基鐵吸收H2的反應方程式
Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
Fe（CO）5+H2=H2Fe（CO）4+CO
．
③利用燃燒反應可設計成CO-O2燃料電池（以KOH溶液為電解液），寫出該電池的負極反應式
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
CO+4OH--2e-=CO32-+2H2O
．
（2）某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種不同條件下發(fā)生反應：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示，回答問題：
①該反應的平衡常數(shù)表達式為
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
c(CH3OH)c(H2O)
c(CO2)c3(H2)
．
②曲線I、Ⅱ?qū)钠胶獬?shù)大小關系為KⅠ
大于
大于
KⅡ（填“大于”、“等于”或“小于”）．
③一定溫度下，在容積相同且固定的兩個密閉容器中，按如下方式加入反應物，一段時間后達到平衡．
容  器 甲 乙
反應物投入量 1molCO2、3molH2 a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
若甲中平衡后氣體的壓強為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分數(shù)相等，且起始時維持化學反應向逆反應方向進行，則c的取值范圍為
0.4＜c≤1
0.4＜c≤1
．

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科目：高中化學 來源：2010-2011學年安徽省懷寧縣高河中學高二下學期第二次月考化學試卷（帶解析） 題型：填空題

（16分）向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示，其中t0～t1階段c(B)未畫出．圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件，化學反應速率隨時間變化的情況，四個階段改變的條件均不相同，每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件，其中t3～t4階段為使用催化劑．

請回答下列問題：
(1)若t1＝15 min，則t0～t1階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應速率為            。
(2) t4～t5階段改變的條件為        ，B的起始物質(zhì)的量濃度為                       ，各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示：

t1～t2
t2～t3
t3～t4
t4～t5
t5～t6
K1
K2
K3
K4
K5
則K1=              (保留兩位小數(shù))，
K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為                         (用“>”、“<”或“＝”連接)．
(3) t5～t6階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    
                                                                             。
(4)在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達到t1時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為                          .

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科目：高中化學 來源：2012屆安徽省高二下學期第二次月考化學試卷（解析版） 題型：填空題

（16分） 向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0．6 mo1 C和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示，其中t0～t1 階段c(B)未畫出．圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件，化學反應速率隨時間變化的情況，四個階段改變的條件均不相同，每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件，其中t3～t4階段為使用催化劑．

 請回答下列問題：

(1)若t1＝15 min，則t0～t1階段以C物質(zhì)的濃度變化表示反應速率為             。

 (2) t4～t5階段改變的條件為         ，B的起始物質(zhì)的量濃度為                        ，各階段平衡時對應的平衡常數(shù)如下表所示：

t1～t2

t2～t3

t3～t4

t4～t5

t5～t6

K1

K2

K3

K4

K5

則K1=               (保留兩位小數(shù))，

K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為                          (用“>”、“<”或“＝”連接)．

 (3) t5～t6階段保持容器內(nèi)溫度不變，若A的物質(zhì)的量共變化了0.01 mol，而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ，寫出此溫度下該反應的熱化學方程式                    

                                                                              。

 (4)在相同條件下，若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要達到t1時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為                           .

【解析】（1）化學反應速率通常用單位時間內(nèi)濃度的變化量來表示。根據(jù)圖像I可知在15min內(nèi)C的濃度變化量是0.6mol/L－0.3mol/L＝0.3mol/L，所以速率為

（2）由圖像Ⅱ可知，在t4～t5階段反應速率減小，但平衡不移動，所以改變的條件不可能是溫度和濃度，由于在t3～t4階段為使用催化劑，所以該階段只是降低壓強。這說明改變壓強平衡不移動，因此反應前后體積是不變的。根據(jù)圖像I可知A是反應物，C是生成物，二者的變化量之比是2︰3，所以要使反應前后體積不變，B只是反應物，及反應的方程式為2A＋B3C。C的濃度增加了0.3mol/L，則B的濃度減少了0.1mol/L，所以B的起始濃度是0.4mol/L＋0.1mol/L＝0.5mol/L。在t1～t2階段平衡是ABC的濃度（mol/L）分別為0.8、0.4、0.6，所以平衡常數(shù)為。因為平衡常數(shù)只與溫度有關，根據(jù)圖像可知在t5～t6階段，正逆反應速率同時增大，但平衡向正反應方向移動，因為該條件只能是溫度且是升高溫度，所以反應是吸熱反應，因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5。

（3）根據(jù)題意科判斷，每消耗0.01molA，反應就吸收能量akJ，所以反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g)     △H＝＋200kJ/mol。

（4）因為容器容積不變（容器容積是2L），所以要使平衡等效，則起始物質(zhì)的物質(zhì)的量是相等的。根據(jù)題意可知起始時AB的物質(zhì)的量分別為2.4mol和1.2mol，則把cmol的C轉(zhuǎn)化為AB，則AB的物質(zhì)的量（mol）分別是a＋2c/3、b＋c/3，所以關系式必須滿足a＋2c/3＝2.4、b＋c/3＝1.2.

 

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