- 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
- 共143题
在固定体积的密闭容器中,发生:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.2kJ•mol-1,右图表示在时间t0~t7中反应速率与反应过程的曲线图,则容器内氨的百分含量最高的一段时间是(只改变单一的条件)( )
正确答案
解析
解:t0~t1中正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态;
t1~t2中正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,
t2~t3中该反应达到平衡状态,氨气百分含量等于t2时;
t3~t4中正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,
t4~t5时该反应达到平衡状态,氨气百分含量等于t4时;
t5~t6中正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,改变的条件是减少生成物浓度,即氨气的百分含量减少,
t6~t7中正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,氨气百分含量等于t6时,
所以氨气百分含量最大时应该是t4~t5一段时间,
故选:C.
某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应是: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、反应速率随时间变化的如图所示.下列说法中正确是( )
正确答案
解析
解:根据解化学平衡图象题的技巧,从该题图1可知,0-20min是反应:A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡的过程,20min时各浓度保持不变,达平衡.从该题图2可知,30-40min,改变条件后,平衡不移动,反应速率减慢,40-54min,达新平衡.
A.从图2可知,30min时正反应速率和逆反应速率同时降低.降低反应温度,正反应速率和逆反应速率同时降低,但降低反应温度,平衡向放热反应方向移动.该反应无论正反应方向放热还是吸热,平衡均移动与图2中30-40min,改变条件后,平衡不移动矛盾.故A错误.
B.催化剂的作用是:能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变.使用催化剂不可以提高反应物的转化率,仅改变化学反应速率.故B错误.
C.当反应A(g)+xB(g)2C(g),反应方程式中的x=1时,反应前后气体总的量不变.压强改变,平衡不移动.图2中30-40min,平衡不移动,此时图1中30-40min,A、B的浓度在减少,C的浓度在增加.显示平衡向正反应方向移动与压强改变,平衡不移动矛盾;正反应为吸热反应,在其它条件不变时,升高反应温度,有利于吸热反应,平衡向吸热反应方向移动,即平衡向正反应方向移动,升高反应温度,反应速率加快与图2中30-40min正反应速率和逆反应速率同时降低矛盾.故C错误.
D.从图1可知,8min前v(A)==
mol=0.08mol,逆反应:v(c)=
=
mol=0.17mol,根据同一反应,A(g)+xB(g)
2C(g),正反应v(A)和逆反应v(c),v(A):v(c)═1:2,正反应速率大于逆反应速率,故D正确.
故正确答案为D.
下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象,其中图象和实验结论表达均正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据图象知,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应的△H>0,故A错误;
B.该反应实质为Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3,钾离子和氯离子不参加反应,则KCl浓度增大不影响化学平衡移动,故B错误;
C.使用催化剂,反应速率加快,缩短反应时间,所以先达到平衡状态,故C正确;
D.该反应前后气体的物质的量不变,改变压强不影响平衡状态,即不影响A的转化率,由于不断加入B,A的转化率增大,故D错误;
故选C.
氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化方程式如下:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如图所示.图中t1时引起平衡移动的条件可能是______其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是______
②温度为T℃时,将2a mol H2和a mol N2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%.则反应的平衡常数为______.
正确答案
增大压强
t2-t3
(L/mol)2
解析
解:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;反应是放热反应,反应前后气体体积减小,
①由反应速率与时间的关系图象可知,t1时正逆反应速率都增大,平衡正向移动,引起平衡移动的条件可能是增大压强;t3时刻正逆反应速率均迅速增大,但是平衡逆向进行,所以氨气的百分含量是减小的,即表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2-t3,
故答案为:增大压强;t2-t3;
②N2(g)+3H2(g)⇌2NH2(g)
开始 2amol/L 4amol/L 0
反应 amol/L 3amol/L 2amol/L
平衡 amol/L amol/L 2amol/L
所以化学平衡常数K==
(L/mol)2,故答案为:
(L/mol)2.
在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的( )
正确答案
解析
解:A.增大反应物的浓度瞬间,正反速率增大,逆反应速率不变,之后逐渐增大,图Ⅰ应是增大压强的原因,故A错误;
B.图Ⅱ在t0时刻正逆反应速率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,故B错误;
C.图Ⅲ甲、乙两个平衡状态不同,而加入催化剂,平衡不发生移动,故C错误;
D.正反应放热,升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率减小,故D正确.
故选:D.
扫码查看完整答案与解析