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题型:简答题
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简答题

一定温度下,向2L恒容容器中投入X(g),Y(g),M(g),N(g)四种物质,反应 进行至某时刻,测得各物质的量如表实数.

请回答下列问题:

(1)写出该反应的化学方程式:

(2)列式计算N在0~10min内平均反应速率为______

(3)随着反应进行,容器内气体密度将______;混合气体平均相对分子质量将______.(填“增大”“减小”或“不变”)

(4)其他条件不变,若起始向容器中投入4molX(g),消耗一半X时所用时间t______(填“>”“<”或“=”)10min,理由是______

(5)向容器中通入惰性气体,下列推断正确的是______

A.反应速率增大  B.反应速率减小  C.反应速率不变  D.无法判断

(6)按上述反应规律,进行到40min时M为______mol.

正确答案

解:(1)在0~10min时X的物质的量减小1mol,Y的物质的量增大1mol,M的物质的量减小了2mol,N的物质的量减小3mol,则X为反应物、Y、M、N为生成物,各物质的计量数与物质的量成正比,则该反应的方程式为:X(g)⇌Y(g)+2M(g)+3N(g),

故答案为:X(g)⇌Y(g)+2M(g)+3N(g);

(2)N在0~10min内物质的量变化为3mol,则该时间段内N的平均反应速率为:v==0.15mol/(L•min),

故答案为:0.15mol/(L•min);

(3)随着反应进行,容器体积不变,气体的总质量不变,则容器内气体密度不变;反应中气体的总物质的量增大,气体的总质量不变,则混合气体平均相对分子质量减小,

故答案为:不变;减小;

(4)其他条件不变,若起始向容器中投入4molX(g),容器内气体压强增大,反应速率加快,则消耗一半X时需要时间小于10min,

故答案为:<;压强增大,反应速率增大;

(5)向容器中通入惰性气体,由于各组分的浓度没有变化,则正逆反应速率不变,即C正确,

故答案为:C;

(6)根据表中物质的量变化可知,每间隔10min,M的物质的量变化量为上一10min物质的量变化的一半,则30~40min时M的物质的量变化为0.25mol,所以40min时M的物质的量为:4.5mol+0.25mol=4.75mol,

故答案为:4.75mol.

解析

解:(1)在0~10min时X的物质的量减小1mol,Y的物质的量增大1mol,M的物质的量减小了2mol,N的物质的量减小3mol,则X为反应物、Y、M、N为生成物,各物质的计量数与物质的量成正比,则该反应的方程式为:X(g)⇌Y(g)+2M(g)+3N(g),

故答案为:X(g)⇌Y(g)+2M(g)+3N(g);

(2)N在0~10min内物质的量变化为3mol,则该时间段内N的平均反应速率为:v==0.15mol/(L•min),

故答案为:0.15mol/(L•min);

(3)随着反应进行,容器体积不变,气体的总质量不变,则容器内气体密度不变;反应中气体的总物质的量增大,气体的总质量不变,则混合气体平均相对分子质量减小,

故答案为:不变;减小;

(4)其他条件不变,若起始向容器中投入4molX(g),容器内气体压强增大,反应速率加快,则消耗一半X时需要时间小于10min,

故答案为:<;压强增大,反应速率增大;

(5)向容器中通入惰性气体,由于各组分的浓度没有变化,则正逆反应速率不变,即C正确,

故答案为:C;

(6)根据表中物质的量变化可知,每间隔10min,M的物质的量变化量为上一10min物质的量变化的一半,则30~40min时M的物质的量变化为0.25mol,所以40min时M的物质的量为:4.5mol+0.25mol=4.75mol,

故答案为:4.75mol.

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题型: 单选题
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单选题

T10C 时,将9molCO2和12molH2充入3L密闭容器中,发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,容器中CH3OH的物质的量随时间变化如曲线I所示,平衡时容器内压强为P.改变某一条件重新进行上述反应,CH3OH的物质的量随时间变化如曲线II所示.下列说法正确的是

(  )

A曲线II对应的条件改变是减小压强

B若T2°C时上述反应的平衡常数为0.42,则T2<T1

C在T10C,若起始时向容器中充入5 mol CO2、5 mol H2、5 mol CH3OH(g)和 5 mol H2O(g),则达平衡前v(正)>v(逆)

D在T10C,若起始时向容器中通入4.5molCO2、6mol H2,平衡时容器内的压强P1=P/2

正确答案

C

解析

解:A、曲线II达平衡时间更短,反应速率更快,不可能是压强减小的结果,故A错误;

B、将9molCO2和12molH2充入3L密闭容器中,达到了平衡Ⅰ时,

           CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)

初始浓度:3        4       0          0

变化浓度:1         3      1          1

平衡浓度:2        1      1          1

此时K=0.5,该反应是放热反应:温度升高,K减小,反之,K增大,若T2°C时上述反应的平衡常数为0.42<0.5,所以T2>T1,故B错误;

C、在T10C,若起始时向容器中充入5 mol CO2、5 mol H2、5 mol CH3OH(g)和 5 mol H2O(g),Qc==0.36<0.5=K,所以反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,v(正)>v(逆),故C正确;

D、在T10C,若起始时向容器中通入4.5molCO2、6mol H2和T10C 时,将9molCO2和12molH2充入3L密闭容器中相比,投料减小一半,所以会引起平衡的逆向移动,平衡时容器内的压强P1,故D错误.

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示.图2为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同.已知t3~t4阶段为使用催化剂.下列说法错误的是(  )

A若t1=15s,生成物C在 t0~t1时间段的平均反应速率为0.004 mol•L-1•s-1

Bt4~t5阶段改变的条件为减小压强,t5~t6阶段改变的条件是升高化学反应的温度

CB的起始物质的量为0.02 mol

D该化学反应的表达式为:3A(g)⇌B(g)+2C(g)

正确答案

C

解析

解:A、若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v==mol•L-1•s-1=0.004mol•L-1•s-1,故A正确;

B、t4-t5阶段,反应速率同等程度的减小,则该反应为反应前后体积不变的反应,改变的条件为减小压强;t5~t6阶段,如果增大反应物的浓度正反应速率变大,瞬间逆反应速率不变,根据图象可知t5~t6阶段应为升高温度,故B正确;

C、反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g)⇌B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为2L,生成B的物质的量为0.06mol,平衡时B的物质的量为0.1mol,所以起始时B的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol,故C错误;

D、反应中A的浓度变化为0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,则t4~t5阶段应为减小压强,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g)⇌B(g)+2C(g),故D正确.

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

下列关于化学反应的限度的说法中,正确的是(  )

A当可逆反应达到平衡时,这就是此条件下这个反应所能达到的限度

B当可逆反应进行到平衡状态时,那么这个反应的正向反应的速率和逆向反应的速率都为零

C平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度都不再改变

D化学反应的限度不可以通过改变反应条件而改变

正确答案

A

解析

解:A.当可逆反应达到平衡状态时,各物质的浓度不再发生改变,反应达到化学反应限度,故A正确;

B.当可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不为零,故B错误;

C.化学平衡为动态平衡,因正逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度都不再改变,故C错误;

D.化学平衡为动态平衡,当外界条件发生变化时,平衡发生移动,故D错误.

故选A.

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题型: 单选题
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单选题

一定条件下,在2L的密闭容器中发生可逆反应:Fe(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g),已知该反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图甲,图乙是T1温度下该反应的c-t关系图象.则下列说法正确的是(  )

A保持恒容恒温条件,向密闭容器中充入氦气,化学反应速率将变快

B若容器的容积不变,降低温度,c(CO2)/c(CO)减小

C保持恒容恒温(T1)条件,8min达化学平衡状态时,v(CO)=0.0625mol/(L•s)

D保持恒容恒温(T1)条件,8min后再加入足量FeO粉末并充入1.5mol的CO气体,重新达到平衡时,CO的转化率为33.3%

正确答案

D

解析

解:A.恒容恒温条件,向密闭容器中充入氦气,虽然压强增大,但是通的是与平衡无关的气体,其实质反应物和生成物的浓度没有变化,所以反应速率不变,故A错误;

B.由图1可知,升高温度,平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应应为放热反应,则降低温度,平衡向正反应方向移动,则增大,故B错误;

C.根据图乙可知,8分钟内一氧化碳的浓度变化为0.5mol/L,所以CO的平均反应速率v(CO)==0.0625mol/(L•min),故C错误;

D.由图2可知,K==,保持温度T1不变,8分钟后继续加人足量氧化铁粉末并充人1.5mol的CO,则此时c(CO)=1.75mol/L,c(CO2)=0.5mol/L,设CO转化了x,则=,x=0.25,则CO的转化率为×100%=33.3%,故D正确.

故选D.

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