A.v(C)=
mol/(Lmin),故A正确;
=0.5amol/(Lmin),v(B)=1.5v(C)=1.5×0.5a=0.75a
B.A和B的物质的量浓度均变为原来的
﹣1
,故 =0.5,y=3a; =0.5,x=2a,
故反应开始时,c(B)=3a molL ,故B正确;
C.反应2min后,c(A)=(2a﹣a)=a molL ,故C错误; D.反应2min后,c(B)=(3a﹣1.5a)=1.5a molL﹣1 ,故D正确, 故选C.
【分析】本题考查化学反应速率的相关计算.把握三段式和化学反应速率之比等化学计量数之比为解答的关键. 16、【答案】B
【解析】 【解答】解:A、因催化剂能提高化学反应速率,加快反应进行,则在一定时间内提高了生产效率,故A正确; B、反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率,不能说明反应是吸热还是放热,所以K不一定增大,故B错误;
C、充入大量CO2气体,能使平衡正向移动,提高H2的转化率,故C正确;
D、从平衡混合物中及时分离出产物,使平衡正向移动,可提高CO2和H2的转化率,故D正确; 故选:B.
【分析】根据催化剂、温度、浓度对化学反应速率和化学平衡的影响来分析解答,并注意吸热反应与反应的条件无关. 二、填空题
17、【答案】 【第1空】大于 【第2空】大于 【第3空】逆反应
【第4空】先变深后变浅但比压缩前深 【第5空】D 【第6空】AB
【解析】【解答】(1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即△H>0,故答案为:大于;
(2)①N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,T>100℃,故答案
﹣1
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为:大于;
②反应容器的容积减少一半,压强增大,正反应方向气体体积增大,增大压强向着气体体积减小的方向移动,混合气体的颜色先变深后变浅但比压缩前深,故答案为:逆反应;先变深后变浅但比压缩前深;
(3)平衡常数只受温度影响,要增大该反应的K值,应改变温度使平衡向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,故应升高温度平衡向正反应移动,平衡常数k增大,所以要增大该反应的K值,可采取的措施为D;
A. 增大N2O4的起始浓度,达到平衡时,压强增大,与原平衡相比,平衡逆移,则 值变小,故A正确;
B. 向混合气体中通入NO2 ,达到平衡时,压强增大,与原平衡相比,平衡逆移,则值变小,故B正确;
C. 使用高效催化剂,平衡不移动,则
值不变,故C错误;
D. 该反应正反应是吸热反应,升高温度平衡正移,则故答案为:D;AB.
值变大,故D错误;
【分析】(1)随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,据此判断; (2)①N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热,T>100℃; ②反应容器的容积减少一半,压强增大,根据反应前后气体体积大小判断化学平衡移动方向; (3)平衡常数只受温度影响,要增大该反应的K值,应改变温度使平衡向正反应方向移动;使
值变小,应使平衡向逆反应方向移.
18、【答案】 【第1空】ACDF 【第2空】C 【第3空】E 【第4空】B 【第5空】A 【第6空】5:6
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【解析】【解答】解:(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态,故答案为:ACDF;
(2)由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,可知,该反应为放热反应,且为气体体积减小的反应,则由图可知,t1正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为升高温度;
t3正逆反应速率同等程度的增大,改变条件应为使用催化剂;
t4时正逆反应速率均减小,且逆反应速率大于正反应速率,改变条件应为减小压强, 故答案为:C;E;B;
(3)由图可知,t1平衡逆向移动,t3不移动,t4平衡逆向移动,均使氨气的含量减少,则t0~t1氨气的含量最大, 故答案为:A;
(4)t6时刻分离出部分NH3 ,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达平衡,据此可画出反应速率的变化曲线为:
(5)设反应前加入a mol N2 ,b mol H2 ,达平衡时生成2x mol NH3 , N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始 a b 0 转化 x 3x 2x 平衡 a﹣x b﹣3x 2x 则反应后气体总的物质的量=(a+b﹣2x)mol,反应前的混合气体体积之比=故答案为:5:6.
【分析】(1)根据图示结合v正=v逆 ,判断是否处于平衡状态;
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=0.2,解得:a+b=12x,故反应后与,
(2)由图可知,t1正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率;t3正逆反应速率同等程度的增大;t4时正逆反应速率均减小,且逆反应速率大于正反应速率; (3)由图可知,t1平衡逆向移动,t3不移动,t4平衡逆向移动,根据移动结果分析; (4)t6时刻分离出部分NH3 ,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达平衡,据此可画出反应速率的变化曲线;
(5)设反应前加入a mol N2 ,b mol H2 ,达平衡时生成2x mol NH3 ,根据三段式和氨气的体积分数计算. 19、【答案】 【第1空】> 【第2空】< 【第3空】T3 【第4空】放
【解析】【解答】解:①T3之前,反应没有达到平衡状态,反应正向进行.正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;②T3后随温度升高,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,故答案为:<;③T3之前,反应没有达到平衡状态,T3时反应达到平衡状态,故答案为:T3;④T3后随温度升高,平衡逆向移动,说明正反应放热,故答案为:放. 【分析】T3之前,反应没有达到平衡状态,T3时反应达到平衡状态,T3后随温度升高,平衡逆向移动,说明正反应放热,据此分析. 20、【答案】 【第1空】b 【第2空】0.0015mol/(Ls) 【第3空】bc
【解析】【解答】解:①从图象分析,随反应时间的延长,各物质的浓度不再不变,且反应物没有完全反应,所以反应为可逆反应,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)=
=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/(Ls),
故答案为:b,0.0015mol/(Ls); ②a.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,v(NO2)=2v(O2)为正反应速率之比,不能说明正逆反应速率相同,无法判断正逆反应速率是否相等,故a错误;
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b.反应前后气体体积不同,压强不变说明正逆反应速率相等,各组分浓度不变,故b正确; c.反应速率之比等于化学方程式计量数之比为正反应速率之比,v逆(NO)=2v正(O2)时,一氧化氮正逆反应速率相同,说明反应达到平衡状态,故c正确;
d.恒容容器,反应物生成物都是气体质量不变,体积不变,所以密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故d错误; 故选bc, 故答案为:bc.
【分析】①从图象分析,随反应时间的延长,各物质的浓度不再不变,且反应物没有完全反应,是可逆反应,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; 根据△v=
计算一氧化氮的反应速率,再结合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计算氧气的反应速率;
②化学平衡的标志是正逆反应速率相同,各组分含量保持不变. 21、【答案】 【第1空】CH3OH(l)+【第2空】﹣192.8kJmol﹣1 【第3空】负
【第4空】O2+4H++4e﹣=2H2O
【解析】【解答】(1)1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水,放出热量726.51kJ/mol,则燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+﹣726.51kJ/mol, 故答案为:CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol;
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣726.51kJ/mol
(2)由盖斯定律可知,①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H1=+49.0kJmol﹣1、③H2(g)+
O2(g)═H2O(g)△H=﹣241.8kJmol﹣1 ,①+③得到反应②,
则△H2=+49.0kJmol﹣1+(﹣241.8kJmol﹣1)=﹣192.8kJmol﹣1 ,故答案为:﹣192.8kJmol﹣1; (3)甲醇燃料电池中,甲醇中C元素的化合价升高,则甲醇为负极,电解质为酸,甲醇失去电子生成二氧化碳,正极电极反应为O2+4H++4e﹣=2H2O,
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