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9.已知2A2(g)+B2(g)?2C(g);△H=-a kJ/mol(a>0),在一個有催化劑的2L容積的固定容器中加入2mol A2和1mol B2,在500℃時充分反應5min后達平衡后,共放出熱量b kJ.請回答下列問題:
(1)用A表示反應在前5min的速率5amol/(L•min)(用含a和b的式子表示)
(2)若在原來的容器中,只加入2mol C,500℃時充分反應達平衡后,吸收熱量ckJ,a、b、c之間滿足何種關(guān)系b+c=a(用代數(shù)式表示).
(3)能說明該反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是bc填序號,有一個或多個選項符合題意,下同).
a、v(C)=2v(B2)                    b、容器內(nèi)氣體壓強保持不變
c、v(A2)=2v(B2)               d、容器內(nèi)的氣體密度保持不變
(4)為使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動的是c.
a、及時分離出C氣體    b、適當升高溫度;  c、增大B2的濃度     d、選擇高效的催化劑
(5)若其他條件不變,反應在500℃時達到平衡后,向容器中加入一定量的C(g),重新達到平衡后,A2的體積分數(shù)與原平衡相比減�。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”)

分析 (1)根據(jù)反應2A2(g)+B2(g)?2C(g);△H=-a kJ/mol(a>0),及放出熱量b kJ可計算出參加反應的A的物質(zhì)的量,根據(jù)v=ct計算;
(2)相同條件下,2mol C3達到平衡狀態(tài)時,與加入2mol A2和1mol B2達建立完全相同的平衡狀態(tài),即從化學平衡狀態(tài)到完全反應生成2molC3,放出熱量為c kJ,據(jù)此判斷;
(3)可逆反應達到平衡狀態(tài)時,正逆反應速率相等,反應體系中各物質(zhì)物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量都不變,以及由此引起的一系列物理量不變;
(4)該反應是一個反應前后氣體體積減小的放熱反應,為使該反應的反應速率增大,且平衡向正反應方向移動,應該采用增大反應物濃度方法;
(5)若其他條件不變,反應在500℃時達到平衡后,向容器中加入一定量的C(g),可以設計成先將C在另一容器中保持與原平衡等壓的條件下建立平衡,然后再將建立的平衡在原容器體積不變的情況下加入原平衡體系,此時相當于對原平衡體系加壓,據(jù)此判斷;

解答 解:(1)根據(jù)反應2A2(g)+B2(g)?2C(g);△H=-a kJ/mol(a>0),當放出熱量b kJ時,則有2bamol的A參加反應,所以在前5minA的速率為2bamol2L5minmol/(L•min)=5amol/(L•min),
故答案為:\frac{5a};
(2)相同條件下,2mol C3達到平衡狀態(tài)時,與加入2mol A2和1mol B2建立完全相同的平衡狀態(tài),即等效平衡,C3=w mol/L,即從化學平衡狀態(tài)到完全反應生成2molC,放出熱量為c kJ,由于等效平衡的正逆反應轉(zhuǎn)化率之和等于1,則b+c=a,
故答案為:b+c=a;
(3)a、V(C3)=2V(B2)時,該反應可能達到平衡狀態(tài)也可能沒有達到平衡狀態(tài),與反應初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;  
b、該反應是一個反應前后氣體體積減小的可逆反應,當容器內(nèi)壓強保持不變時,正逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),故正確;
c、V逆(A2)=2V正(B2)=V正(A2),同一物質(zhì)的正逆反應速率相等,該反應達到平衡狀態(tài),故正確;
d、混合氣體遵循質(zhì)量守恒定律,則反應前后混合氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,則容器內(nèi)的密度保持不變,不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài),故錯誤;
故選bc;
(4)a、及時分離出C3氣體,平衡正向移動,但反應速率減小,故錯誤;  
b、適當升高溫度反應速率增大但平衡逆向移動,故錯誤;  
c、增大B2的濃度,平衡正向移動且反應速率增大,故正確; 
d、選擇高效的催化劑,反應速率增大但平衡不移動,故錯誤;
故選c;
(5)若其他條件不變,反應在500℃時達到平衡后,向容器中加入一定量的C(g),可以設計成先將C在另一容器中保持與原平衡等壓的條件下建立平衡,然后再將建立的平衡在原容器體積不變的情況下加入原平衡體系,此時相當于對原平衡體系加壓,則平衡向正反應方向移動,所以A的體積分數(shù)減小,
故答案為:減小.

點評 本題考查化學平衡影響因素、化學反應速率影響因素、平衡狀態(tài)判斷等知識點,為高頻考點,注意:催化劑只影響反應速率不影響平衡移動,只有反應前后改變的物理量不變時可逆反應才能達到平衡狀態(tài),為易錯點.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.氮元素可形成氰化物(含CN-)、疊氮化物(含N3-)、氰酸鹽(含CNO-)、絡合物等多種化合物.
(1)HCNO是一種弱酸,它的酸性類似于醋酸,微弱電離出H+和CNO-
①與CNO-互為等電子體的分子有:N2O或CO2或CS2或BeCl2(舉1例),由此可推知CNO-的空間構(gòu)型是直線型.
②C、N、O三種元素的第一電離能的大小順序是N>O>C.
(2)疊氮化物、氰化物能與Fe3+及Cu2+及Co3+等形成絡合物,如:[Co(N3)(NH35]SO4、Fe(CN)64-
①寫出Co3+在基態(tài)時的核外電子排布式:[Ar]3d6
②[Co(N3)(NH35]SO4中鈷的配位數(shù)為6; CN-中C原子的雜化類型是sp.
(3)NaN3與KN3結(jié)構(gòu)類似,前者的熔沸點高于后者,主要原因是前者的晶格能較大.

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2.將0.1mol•L-1氨水加水稀釋,下列說法正確的是( �。�
A.電離平衡逆向移動B.c(OH-)增大
C.電離平衡常數(shù)增大D.n(OH-)增大

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17.700℃時,向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),反應過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表(表中t1>t2).
反應時間/minn(CO)/molH2O/mol
01.200.60
t10.80
t20.20
下列說法正確的是( �。�
A.反應在t1 min內(nèi)的平均速率為v(H2)=0.40/t1 mol•L-1•min-1
B.保持其他條件不變,起始時向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,達到平衡時n(CO2)=0.40 mol
C.保持其他條件不變,向平衡體系中再通入0.20 mol H2O,與原平衡相比,達到新平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大,H2O的體積分數(shù)減小
D.溫度升至800℃,上述反應平衡常數(shù)為0.64,則正反應為吸熱反應

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4.下列熱化學方程式或說法正確的是(  )
A.甲烷的燃燒熱為△H=-890kJ•mol-1,則甲烷燃燒的熱化學方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-890 kJ?mol-1
B.500℃、30MPa下,將0.5mol N2和1.5molH2置于密閉的容器中充分反應生成NH3(g),放熱19.3kJ,其熱化學方程式為:
N2(g)+3H2(g)\frac{\underline{\;\;\;\;\;催化劑\;\;\;\;\;}}{300℃.30Pa}2NH3(g)△H=-38.6kJ?mol-1
C.已知:H2(g)+F2(g)═2HF(g);△H=-270 kJ/mol,則1 mol氫氣與1 mol氟氣反應生成2 mol液態(tài)氟化氫放出的熱量小于270 kJ
D.在C中相同條件下,2 mol HF氣體的能量小于1 mol氫氣與1 mol氟氣的能量總和

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14.某研究小組向2L密閉容器中加入一定量的固體A和氣體B發(fā)生反應:
A(s)+2B(g)?D(g)+E(g)△H=Q kJ•mol-1.在T1℃時,反應進行到不同時間測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表:

時間(min)
01020
30
4050
B2.001.361.001.001.201.20
D00.320.500.500.600.60
E00.320.500.500.600.60
(1)T1℃時,該反應的平衡常數(shù)K=0.25;
(2)30min后,只改變某一條件,反應重新達到平衡,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是ad(填字母編號).
a.通入一定量的B       b.加入一定量的固體A
c.升高反應體系溫度      d.同時加入0.2molB、0.1molD、0.1molE
(3)維持容器的體積和溫度T1不變,當向該容器中加入1.60molB、0.20molD、0.20molE和n molA,達到平衡后,與表格中20分鐘時各物質(zhì)的濃度完全相同時,則投入固體A的物質(zhì)的量n應不少于0.3mol.
(4)維持容器的體積和溫度T1不變,各物質(zhì)的起始物質(zhì)的量為:n(A)=1.0mol,n(B)=3.0mol,n(D)=amol,n(E)=0mol,達到平衡后,n(E)=0.50mol,則a=1.5.
(5)若該密閉容器絕熱,實驗測得B的轉(zhuǎn)化率B%隨溫度變化的示意圖如圖所示.由圖可知,Q<0  (填<、>、=),c點v(正)=v(逆)(填<、>、=).

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1.早在春秋戰(zhàn)國時期,我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器.公元1世紀時,鐵在我國已經(jīng)廣泛使用.請回答下列問題:
①制印刷電路時常用氯化鐵作為腐蝕液,發(fā)生的反應化學方程式為Cu+2FeCl═CuCl2+2FeCl2
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18.SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體,分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵.已知:1mol S(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子吸收能量280kJ,斷裂1mol F-F、S-F鍵需要吸收的能量分別為160kJ、330kJ,則S(s)+3F2(g)═SF6(g)的反應熱△H為( �。�
A.-1 528.6 kJ•mol-1B.+1 220 kJ•mol-1
C.-1220  kJ•mol-1D.+1 528.6 kJ•mol-1

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19.某溶液中含有Ba2+,Cu2+,Ag+,現(xiàn)用NaOH溶液、鹽酸和Na2SO4溶液將這三種離子逐一沉淀分離.其流程圖如右(寫出最佳答案)
(1)沉淀的化學式:沉淀1AgCl,沉淀2Cu(OH)2,沉淀3BaSO4;
(2).寫出混合液+A的離子方程式Ag++Cl-=AgCl↓,沉淀2與鹽酸反應的離子方程式Cu(OH)2+2H+=Cu2++H2O.

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