- 化学反应条件的控制
- 共213题
800℃时,在2L密闭容器内,发生反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),已知在此体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)已知升高温度,NO2的浓度减小,则该反应是______(填“吸”或“放”)热反应.
(2)该反应平衡常数K的表达式为______
(3)如图中表示NO2的变化的曲线是______用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=______
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂.
正确答案
(1)升高温度,NO2的浓度减小,平衡向逆反应方向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为放热反应,
故答案为:放;
(2)可逆反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的平衡常数k=,
故答案为:;
(3)由图象可知,c为NO的变化曲线,△c(NO):△c(O2):△c(NO2)=2:1:2,故d为氧气的变化曲线,NO和NO2的浓度变化相等,则b为NO2的变化曲线;
由图中数据可知2s内,NO的浓度变化量为0.01mol/L-0.004mol/L=0.006mol/L,故v(NO)==0.003mol/(L•s),根据速率之比等于化学计量数之比,故v(O2)=
v(NO)=
×0.003mol/(L•s)=0.0015mol/(L•s),
故答案为:b,0.0015mol/(L•s);
(4)a.及时分离出NO2气体,平衡向正反应移动,但反应速率降低,故a错误;
b.适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应移动,故b错误;
c.增大O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,故c正确;
d.选择高效的催化剂,增大反应速率,不影响平衡移动,故d错误;
故选c.
一定温度下,在2L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,依据题意,回答下列问题.(1)反应开始到10s,用Z表示的反应速率为______;
(2)反应达到平衡时,Y的转化率为______;该反应的化学平衡常数K的表达式是______;
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是______;
a.生成1mol X的同时,生成2mol Z b.容器内气体的压强保持不变
c.v逆(X)=v正(Y) d.容器内气体的密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且能使平衡向正反应方向移动的是______.
a.平衡后及时分离出Z气体 b.平衡后加入高效催化剂
c.平衡后将各物质的量同时加倍 d.平衡后仅增大X的浓度.
正确答案
(1)由图可知10s内,Z的物质的量变化为1.58mol,故v(Z)==0.079mol/(L•s ).
故答案为:0.079mol/(L.s );
(2)由图可知,Y的起始物质的量为1mol,平衡时Y的物质的量为0.21mol,参加反应的Y的物质的量为1mol-0.21mol=0.79mol,故Y的转化率为×100%=79%;
由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,10后X、Y、Z的物质的量不再变化,该反应为可逆反应,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1.2-0.41)mol:(1-0.21)mol:1.58mol=1:1:2,则反应的化学方程式为:X+Y
2Z,该可逆反应的平衡常数k=.
故答案为:79%;.
(3)a.生成1molX相当于消耗2molZ,同时生成2molZ,说明到达平衡,故a正确;
b.该反应气体的物质的量不发生变化,容器内气体的压强自始至终保持不变,压强不变不能说明到达平衡,故b错误;
c.v逆(X)=v正(Y)说明不能物质表示正逆速率之比等于化学计量数之比1:1,说明反应到达平衡,故c正确;
d.反应混合物都是气体,气体的总质量不变,容器的容积一定,容器内气体的密度自始至终保持不变,故密度保持不变不能说明反应到达平衡,故d错误.
故选:ac.
(4)a.平衡后及时分离出Z气体,瞬间逆反应速率减小,正反应速率不变,平衡向正反应进行,随后反应混合物各组分的浓度降低,速率减小,故a错误;
b.平衡后加入高效催化剂,同等程度增大正、逆反应速率,平衡不移动,故b错误;
c.平衡后将各物质的量同时加倍,反应混合物的浓度增大,反应速率增大;该反应气体的物质的量不发生变化压强增大,平衡不移动,故c错误.
d.平衡后仅增大X的浓度,瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,平衡向正反应进行,随后生成物的浓度增大,逆反应速速率增大,故d正确.
故选:d.
已知:2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<O.在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中,反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示.
(1)a、b、c、d四个点中,化学反应处于平衡状态的是______点.
(2)25min时,增加了______(填物质的化学式)______mol,平衡向生成______(填“NO2、N2O4”)反应方向移动.
(3)a、b、c、d四个点所表示的反应体系中,气体颜色由深到浅的顺序是______(填字母).
正确答案
由图可知10-25min平衡状态时,X表示的生成物的浓度变化量为(0.6-0.2)mol/L=0.4mol/L,Y表示的反应物的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍,所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线,Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线;
(1)由图可知,10-25min及35min之后X、Y的物质的量不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b、d处于化学平衡状态,故答案为:b、d;
(2)25min时,c(NO2)瞬间增大,比平衡状态增加了(1-0.6)×2=0.8mol增大c(NO2),平衡向生成N2O4方向移动,故答案为:NO2;0.8;N2O4;
(3)从a到b,c(NO2)增大,c点和d点分别是增大c(NO2)后未达到平衡的点和平衡时的点,所以c点c(NO2)大于d点,二氧化氮浓度越大颜色越深,故颜色由深到浅的顺序是cdba,故答案为:cdba.
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)已知升高温度,NO2的浓度减小,则该反应是______热反应.
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是______
用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=______
(3)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是______
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂.
正确答案
(1)升高温度,平衡向吸热反应方向移动,NO2的浓度减小,则平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,
故答案为:放;
(2)根据一氧化氮物质的量的变化知,该反应向正反应方向移动,则二氧化氮的物质的量在不断增大,且同一时间段内,一氧化氮减少的物质的量等于二氧化氮增加的物质的量,所以表示NO2的变化的曲线是b,
0~2s内v(NO)=mol/(L.min)=0.0030mol/(L.min),同一化学反应同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,所以氧气的反应速率为 0.0015mol/(L•s),
故答案为:b,0.0015mol/(L•s);
(3)a.及时分离除NO2气体平衡向右移动,但反应速率减小,故错误;
b.适当升高温度,反应速率增大但平衡向逆反应方向移动,故错误;
c.增大O2的浓度反应速率增大,且该反应向正反应方向移动,故正确;
d.选择高效催化剂能增大反应速率,但平衡不移动,故错误;
故选c.
在溶液中,反应A+2B⇌C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.200mol/L 及 c(C)=0mol/L.反应物A的浓度随时间的变化如图所示.
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件.所改变的条件和判断的理由是:
②______;______.
③______;______.
(2)实验②平衡时B的转化率为______;实验③平衡时C的浓度为______;
(3)该反应的△H______0,其判断理由是______
(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速率:
实验②:vB=______
实验③:vc=______.
正确答案
(1)与①比较,②缩短达到平衡的时间,因催化剂能加快化学反应速度率,化学平衡不移动,所以②为使用催化剂;
与①比较,③缩短达到平衡的时间,平衡时A的浓度减小,因升高温度,化学反应速度率加快,化学平衡移动,平衡时A的浓度减小,
故答案为:②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变;③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小;
(2)由图可知,实验②平衡时A的浓度为0.06mol/L,故A的浓度变化量0.1mol/L-0.06mol/L=0.04mol/L,由方程式可知B的浓度变化量为0.04mol/L×2=0.08mol/L,故平衡时B的转化率为×100%=40%;
实验③平衡时A的浓度为0.04mol/L,故A的浓度变化量0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,由方程式可知C的浓度变化量为0.06mol/L,故平衡时C的浓度为0.06mol/L,
故答案为:40%;0.06mol/L;
(3)因③温度升高,平衡时A的浓度减小,化学平衡向吸热的方向移动,说明正反应方向吸热,即△H>0,
故答案为:>;温度升高,平衡向正反应方向移动;
(4)实验②中,vA==0.007mol(L•min)-1,所以vB=2vA=0.014mol(L•min)-1;
实验③中,vA==0.009mol(L•min)-1,所以vC=vA=0.009mol(L•min)-1,
故答案为:0.014mol(L•min)-1;0.009mol(L•min)-1.
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