Question

【題目】在容積為10L的密閉容器中，進(jìn)行如下反應(yīng)：A(g)+2B(g)C(g)+D(g)，最初加入1.0mol A和2.2mol B，在不同溫度下，D的物質(zhì)的量n(D)和時(shí)間t的關(guān)系如圖1.

試回答下列問題：

（1）800℃時(shí)，0～5min內(nèi)，以B表示的平均反應(yīng)速率為 ．

（2）能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 (填字母)．

A．容器中壓強(qiáng)不變 B．混合氣體中c(A)不變

C．2v正(B)=v逆(D) D．c(A)=c(C)

（3）若最初加入1.0mol A和2.2mol B，利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算800℃時(shí)的平衡常數(shù)K=__________，該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)．

（4）700℃時(shí)，某時(shí)刻測得體系中物質(zhì)的量濃度如下：n(A)=1.1mol，n(B)=2.6mol，n(C)=0.9mol，n(D)=0.9mol，則此時(shí)該反應(yīng)__________(填“向正方向進(jìn)行”、“向逆方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”)．

（5）在催化劑作用下，CO可用于合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)若在恒溫恒壓的條件下，向密閉容器中充入4mol CO和8mol H2，合成甲醇，平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：

①該反應(yīng)的正反應(yīng)屬于__________反應(yīng)；(填“吸熱”或“放熱”)．

②在0.1Mpa、100℃的條件下，該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為 mol。

若在恒溫恒容的條件下，向上述平衡體系中充入4mol CO，8mol H2，與原平衡狀態(tài)相比，達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率 (填“增大”，“不變”或“減小”)，平衡常數(shù)K (填“增大”，“不變”或“減小”)．

Answer 1

【答案】

（1）0.024mol/(L·min) ；

（2）AB；（3）9；吸熱；

（4）向正反應(yīng)方向；

（5）①放熱； ②8；減�。徊蛔�；

【解析】

試題分析：（1）800℃時(shí)0-5min內(nèi)生成D為0.6mol，則v(D)==0.012mol/(L．min)，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(B)=2v(D)=0.024mol/(L．min)，故答案為：0.024mol/(L．min)；

（2）A．該反應(yīng)是一個反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，當(dāng)反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，容器中壓強(qiáng)不變，所以能作為判斷化學(xué)平衡的依據(jù)，故A正確；B．反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體中c(A)不變，說明到達(dá)平衡，故B正確；C．應(yīng)是v正(B)=2v正(D)時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，2v正(B)=v逆(D)時(shí)逆反應(yīng)速率較快，平衡逆向進(jìn)行，故C錯誤；D．當(dāng)c(A)=c(C)時(shí)，該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，與反應(yīng)物濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān)，故D錯誤；故選：AB；

（3）800℃平衡時(shí)生成D為0.6mol，則：

A(g)+2B(g)C(g)+D

起始量(mol)：1 2.2 0 0

轉(zhuǎn)化量(mol)：0.6 1.2 0.6 0.6

平衡量(mol)：0.4 1 0.6 0.6

由于容器體積為10L，故平衡常數(shù)K===9，由圖可知，升高溫度D的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故答案為：9；吸熱；

（4）700℃時(shí)，某時(shí)刻測得體系中各物質(zhì)的量如下：n(A)=1.1mol，n(B)=2.6mol，n(C)=0.9mol，n(D)=0.9mol，等效為開始投入2molA、4.4molB到達(dá)的平衡，與原平衡時(shí)相比，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，平衡時(shí)D的物質(zhì)的量應(yīng)大于原平衡的2倍，即平衡時(shí)D應(yīng)大于1.2mol，故反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行，故答案為：向正反應(yīng)方向；

（5）①由圖可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，隨溫度升高CO的轉(zhuǎn)化率減小，說明升高溫度平衡逆向移動，而升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；

②在0.1MPa、100℃的條件下，平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為0.5，轉(zhuǎn)化的CO為4mol×0.5=2mol，則：

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 物質(zhì)的量減小

1 2

2mol 4mol

故平衡時(shí)混合氣體物質(zhì)的量為4mol+8mol-4mol=8mol，

正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，若在恒溫恒容的條件下，平衡時(shí)壓強(qiáng)減小，等效為在原平衡的基礎(chǔ)上減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，CO的轉(zhuǎn)化率減小；平衡常數(shù)只受溫度影響，溫度不變，平衡常數(shù)不變．故答案為：8；減�。徊蛔�。