- 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
- 共143题
正确答案
解析
解：从图中看出，t时刻，正逆反应速率迅速增大，所以是加压或是升温，但是正反应速率快于逆反应速率，所以平衡正向进行，所以改变的条件是升高温度．
故选B．
研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g） K1△H＜0 （I）
2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g） K2△H＜0 （II）
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=______（用K1、K2表示）．
（2）为研究不同条件对反应（II）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，则平衡后n（Cl2）=______mol，NO的转化率а1=______．其它条件保持不变，反应（II）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率а2______а1（填“＞”“＜”或“=”），平衡常数K2______（填“增大”“减小”或“不变”）．若要使K2减小，可采用的措施是______．
（3）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O．含0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液，则两溶液中c（NO3‾）、c（NO2-）和c（CH3COO‾）由大到小的顺序为______．（已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L‾1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L‾1），可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是______．
a．向溶液A中加适量水 b．向溶液A中加适量NaOH
c．向溶液B中加适量水 d..向溶液B中加适量NaOH．
正确答案
解：（1）（I）2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g），△H1＜0 （Ⅰ），平衡常数K1=
（II）2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g），△H2＜0 （Ⅱ），平衡常数K2=
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=
第二种方法：反应③=①×2-②，则K=
故答案为：
（2）在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡，测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，物质的量为7.5×10-3mol•L-1•min-1×10min×2L=0.15mol，则：
2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g），
起始量（mol） 0.2 0.1 0
变化量（mol） 0.15 0.075 0.15
平衡量（mol） 0.05 0.025 0.15
则平衡后n（Cl2）=0.025mol，
NO的转化率α1=
其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α2 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K2减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行；
故答案为：0.025；75%；＞；不变；升高温度；
（3）0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，反应为2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0．mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol•L-1的CH3COONa溶液，已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L-1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L-1，说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，对应阴离子水解程度大，醋酸根离子和亚硝酸根离子水解，两溶液中c（NO3-）、c（NO2-）和c（CH3COO-）由大到小的顺序为：c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-）；
使溶液A和溶液B的pH值相等的方法，依据溶液组成和性质分析，溶液A中NaNO3物质的量浓度为0．mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol•L-1的CH3COONa溶液，溶液B碱性大于A溶液；
a、上述分析可知，溶液B碱性大于A溶液，向溶液A中加适量水，稀释溶液，减小减小，不能调节溶液PH相同，故a错误；
b、向溶液A中加适量NaOH，增大碱性，可以调节溶液pH相同，故b正确；
c、向溶液B中加适量水，稀释溶液碱性减弱，可以调节溶液pH，故c正确；
d、溶液B碱性大于A溶液，向溶液B中加适量NaOH，溶液PH更大，不能调节溶液PH相同，故d错误；
故答案为：c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-）；bc．
解析
解：（1）（I）2NO2（g）+NaCl（s）⇌NaNO3（s）+ClNO（g），△H1＜0 （Ⅰ），平衡常数K1=
（II）2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g），△H2＜0 （Ⅱ），平衡常数K2=
（1）4NO2（g）+2NaCl（s）⇌2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=
第二种方法：反应③=①×2-②，则K=
故答案为：
（2）在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡，测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，物质的量为7.5×10-3mol•L-1•min-1×10min×2L=0.15mol，则：
2NO（g）+Cl2（g）⇌2ClNO（g），
起始量（mol） 0.2 0.1 0
变化量（mol） 0.15 0.075 0.15
平衡量（mol） 0.05 0.025 0.15
则平衡后n（Cl2）=0.025mol，
NO的转化率α1=
其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，随反应进行，气体体积减小，为保持恒压所以容器体积减小，压强增大，平衡正向进行，平衡时NO的转化率α2 增大；平衡常数随温度变化，不随浓度、压强变化，若要使K2减小，平衡逆向进行，反应是放热反应，依据平衡移动原理应升高温度，平衡逆向进行；
故答案为：0.025；75%；＞；不变；升高温度；
（3）0.2mol NaOH的水溶液与0.2mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，反应为2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O，得到溶液A中NaNO3物质的量浓度为0．mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol•L-1的CH3COONa溶液，已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10-4mol•L-1，CH3COOH的电离常数Ka=1.7×10-5mol•L-1，说明CH3COOH酸性小于HNO2的酸性，对应阴离子水解程度大，醋酸根离子和亚硝酸根离子水解，两溶液中c（NO3-）、c（NO2-）和c（CH3COO-）由大到小的顺序为：c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-）；
使溶液A和溶液B的pH值相等的方法，依据溶液组成和性质分析，溶液A中NaNO3物质的量浓度为0．mol/L，NaNO2物质的量为0.1mol/L，溶液B为0.1mol•L-1的CH3COONa溶液，溶液B碱性大于A溶液；
a、上述分析可知，溶液B碱性大于A溶液，向溶液A中加适量水，稀释溶液，减小减小，不能调节溶液PH相同，故a错误；
b、向溶液A中加适量NaOH，增大碱性，可以调节溶液pH相同，故b正确；
c、向溶液B中加适量水，稀释溶液碱性减弱，可以调节溶液pH，故c正确；
d、溶液B碱性大于A溶液，向溶液B中加适量NaOH，溶液PH更大，不能调节溶液PH相同，故d错误；
故答案为：c（NO3-）＞c（NO2-）＞c（CH3COO-）；bc．
（2014秋•湖北校级期末）某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生如下反应：A（g）+xB（g）═2C（g），达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间的变化关系如图所示．下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、反应在20min达到了平衡，c（B）=1.0mol/L，c（C）=2.0mol/L，△c（C）=2.0mol/L，△c（B）=1.0mol/L，浓度变化量之比等于系数之比，所以x=1，30min时改变条件后，化学平衡不移动，A的转化率将不变，故A错误；
B、前20 min内，△c（C）=2.0mol/L，△c（B）=1.0mol/L，△c（A）=1.0mol/L，前20 min内A的反应速率为=
，由于改变条件，化学反应速率发生变化，所以，前30 min内 A的反应速率不再是0.05 mol/（L•min），故B错误；
C、20至40 min内，化学反应速率不再变化，所以表示处于平衡状态，40min时正逆反应速率都增大，由于该反应是体积不变的反应，所以不可能增大压强，只能是升高了温度；由于升高温度后，逆反应速率大于正反应速率，说明该反应为放热反应，故C正确；
D、30 min时，改变的条件，化学平衡不移动，但是正逆反应速率减慢，由于该反应是体积不变的反应，可能减小压强，或是加入负催化剂，40min时正逆反应速率都增大，由于该反应是体积不变的反应，所以不可能增大压强，只能是升高了温度，故D正确．
故选CD．
正确答案
解析
解：由图可知，可逆反应到达平衡后，在t0时改变条件，正、逆速率都同等程度增大，平衡不移动，故改变条件可能是加入催化剂，或是增大压强，且反应前后气体的物质的量不变，
A、若a+b=c，t0时增大反应体系的压强，速率增大，平衡不移动，但加入催化剂，反应速率同样增大，平衡不移动，故A错误；
B、若a+b=c，t0时加入催化剂，反应速率增大，平衡不移动，但增大反应体系的压强，速率增大，平衡也不移动，故B错误；
C、若a+b≠c，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，改变温度与某一物质浓度，平衡一定移动，则t0时只能是加入催化剂，故C正确；
D、若a+b≠c，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，故D错误；
故选C．
正确答案
解析
解：A．t1时逆反应速率增大，且大于正反应速率，平衡向着逆向移动，则应为升高了温度，故A错误；
B．t2时正、逆反应速率同等程度增大，化学平衡不移动，而该反应前后气体体积不相等，则应该为使用了催化剂，故B正确；
C．t3时逆反应速率减小，正反应速率大于逆反应速率，平衡向着正向移动，则为降低了温度，故C错误；
D．t4时逆反应速率瞬间不变，然后逐渐减小，应为减小了反应物浓度，导致正反应速率大于逆反应速率，平衡向着正向移动，故D错误；
故选B．
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