16.(09全國卷Ⅱ
27)(15分)
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某溫度時,在2L密閉容器中氣態(tài)物質X和Y反應生成氣態(tài)物質Z,它們的物質的量隨時間的變化如表所示。
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(1)根據左表中數據,在右圖中畫出X、Y、Z的物質的量(n)隨時間(t)變化的曲線:
|
t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
|
0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
|
1 |
0.90 |
0.80 |
0.20 |
|
3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
|
5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
|
9 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
|
10 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
|
14 |
0.55 |
0.10 |
0.90 |
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(2) 體系中發(fā)生反應的化學方程式是______________;
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(3) 列式計算該反應在0-3min時間內產物Z的平均反應速率:_______________;
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(4) 該反應達到平衡時反應物X的轉化率
等于___________________________;
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(5) 如果該反應是放熱反應。改變實驗條件(溫度、壓強、催化劑)得到Z隨時間變化的曲線①、②、③(如右圖所示)則曲線①、②、③所對應的實驗條件改變分別是:
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① _________________ ②________________ ③__________________
答案:
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解析:
本題考查化學反應速率和化學平衡的綜合運用,注意圖像和有關計算。
(1)根據題目中表格給出的數據,在坐標系中找出相應的點,然后用光滑的曲線描點即可。
(2)根據題意,可以利用“三步法”求解
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開始 1.00 1.00 0
轉化 0.45 0.9 0.9
平衡 0.55 0.1 0.9
根據各物質的量之比可得體系中發(fā)生反應的化學方程式是:![]()
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。
(3)根據圖像可知在3min時,生成物Z的物質的量為0.5mol,
其平均速率為0.083mol/L·min。
(4)X的轉化率等于0.45。
(5)由題目所給圖象可知,在1中,平衡時Z的物質的量小于原平衡的物質的量,說明平衡逆向移動,條件為升高溫度。在2中,平衡時Z的物質的量與原平衡相同,且速率加快,條件為加入催化劑;在3中,平衡正向移動,且速率加快,條件為加壓。
15.(09寧夏卷
13)在一定溫度下,反應1/2H2(g)+ 1/2X2(g)
HX(g)的平衡常數為10。若將1.0mol的HX(g)通入體積為1.0L的密閉容器中,在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于
A. 5%
B. 17%
C. 25%
D.33%
答案:B![]()
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解析:
1/2H2(g)+ 1/2X2(g)
HX(g)的平衡常數K1為10,那么HX(g)
1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常數K2為1/10, 2HX(g)
H2(g)+ X2(g) 的平衡常數K3為(1/10)2=0.01.設HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g)
H2(g)+ X2(g)
1
0 0
x
x x
1-x
x x
K3= x·x/(1-x) 2= 0.01 ,得到x=0.17,所以, 該溫度時HX(g)的最大分解率接近于B. 17%
14.(09寧夏卷10
)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是
|
實驗 |
反應溫度/℃ |
Na2S2O3溶液 |
稀H2SO4 |
H2O |
||
|
V/mL |
c/(mol·L-1) |
V/mL |
c/(mol·L-1) |
V/mL |
||
|
A |
25 |
5 |
0.1 |
10 |
0.1 |
5 |
|
B |
25 |
5 |
0.2 |
5 |
0.2 |
10 |
|
C |
35 |
5 |
0.1 |
10 |
0.1 |
5 |
|
D |
35 |
5 |
0.2 |
5 |
0.2 |
10 |
答案:D
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解析:影響化學反應速率的因素眾多,本題從濃度和和溫度兩個因素考查,非常忠實于新教材必修2,只要抓住濃度越大,溫度越高反應速率越大,便可以選出正確答案D。
13.(09海南卷4
)在25℃時,密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
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下列說法錯誤的是:![]()
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A.反應達到平衡時,X的轉化率為50%
B.反應可表示為X+3Y
2Z,其平衡常數為1600
C.增大壓強使平衡向生成Z的方向移動,平衡常數增大
D.改變溫度可以改變此反應的平衡常數
答案:C
解析: 由
aX+ bY
cZ
初始濃度/mol·L-1 0.1 0.2 0
平衡濃度/mol·L-1 0.05 0.05 0.1
轉化濃度/mol·L-1 0.05 0.15 0.1
利用轉化濃度之比等于化學計量數比可得到化學方程式為X+3Y
2Z,這樣再利用相關數據可得到A、B正確,D因為平衡常數是溫度函數而正確。
點評:本題考查化學反應速率和化學平衡的相關知識。最快捷的方法是利用排除法,抓住化學平衡常數是溫度函數,即可得到C錯誤。
12. (09重慶卷13)各可逆反應達平衡后,改變反應條件,其變化趨勢正確的是
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答案:D
解析:A項CH3COOH溶液中加入CH3COONa固體,CH3COOH溶液中CH3COO-濃度增加,電離平衡逆向移動,c(H+)減小,pH逐漸增大,A錯誤;B項加入KCl對平衡體系無影響,化學平衡不移動,B錯誤;C項恒溫恒壓,加入Ar,各反應物的物質的量不變,體積變大,各物質的量濃度成倍減小(等效于減壓),化學平衡朝體積增大方向移動,H2的改變量減小,起始量不變,轉化率減小,C錯誤;大暗暗選D。
11. (09四川卷13)在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應
kJ/mol。反應達到平衡時,Y的物質的量濃度與溫度、氣體體積的關系如下表所示:![]()
|
C(Y)/mol·L-1 溫度℃ |
1 |
2 |
3 |
|
100 |
1.00 |
0.75 |
0.53 |
|
200 |
1.20 |
0.09 |
0.63 |
|
300 |
1.30 |
1.00 |
0.70 |
下列說法正確的是
A.m>n B.Q<0
C.溫度不變,壓強增大,Y的質量分數減少
D.體積不變,溫度升高,平衡向逆反應方向移動
答案:C
[解析] 根據題目信息可得,在溫度相同的條件下,當體積擴大到原來的兩倍時,Y的濃度降低的倍數小于2,所以可確定增大體積,平衡正向移動,根據平衡移動原理,增大體積,平衡向體積增大的方向移動,因此A錯誤,C項正確。當體積相同時,溫度升高,Y的濃度增大,即平衡正向移動,所以此反應的正向為放熱反應,B、D錯誤。
[點評]
本題主要通過控制變量討論化學平衡移動問題,對于學生的基本功要求較高。
10.(09北京卷9)已知
有相同容積的定容密封容器甲和乙,甲中加入
和
各0.1mol ,乙中加入HI 0.2mol,相同溫度下分別達到平衡。欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,應采取的措施是
A.甲、乙提高相同溫度 B 甲中加入0.1mol He,乙不改變
C.甲降低溫度,乙不變
D 甲增加0.1mol
,乙增加0.1mol ![]()
答案:C
[解析]本題考查化學平衡移動、等效平衡。 在相同條件下,甲、乙容器中達平衡時是等效平衡,欲使甲中HI的平衡濃度大于乙中HI的平衡濃度,則甲中平衡向著正反應方向移動,同時乙向著逆反應方向移動或者不移動。選項A,甲、乙提高相同溫度時,平衡均向逆反應方向移動,且達平衡是二者等效,HI濃度相等。選項B,加入稀有氣體時,平衡不移動,二者HI濃度相等。選項C,甲降低溫度平衡向著正反應方向移動,達平衡是HI濃度增大,而乙中HI濃度不變,符合題意。選項D,甲中增加等量的H2或I2,達平衡是HI濃度相等。
9.(09廣東化學
15)取五等份NO2 ,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應:
2NO2(g)
N2O4(g),ΔH<0 反應相同時間后,分別測定體系中NO2的百分量(NO2%),并作出其隨反應溫度(T)變化的關系圖。下列示意圖中,可能與實驗結果相符的是
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答案:BD
解析:在恒容狀態(tài)下,在五個相同的容器中同時通入等量的NO2,反應相同時間。那么則有兩種可能,一是已達到平衡狀態(tài),二是還沒有達到平衡狀態(tài),仍然在向正反應移動。若5個容器在反應相同時間下,均已達到平衡,因為該反應是放熱反應,溫度越高,平衡向逆反應方向移動,NO2的百分含量隨溫度升高而升高,所以B正確。若5個容器中有未達到平衡狀態(tài)的,那么溫度越高,反應速率越大,會出現(xiàn)溫度高的NO2轉化得快,導致NO2的百分含量少的情況,在D圖中轉折點為平衡狀態(tài),轉折點左則為未平衡狀態(tài),右則為平衡狀態(tài),D正確。
8.
(09廣東化學
7)難揮發(fā)性二硫化鉭(TaS2 )可采用如下裝置提純。將不純的TaS2 粉末裝入石英管一端,抽真空后引入適量碘并封管,置于加熱爐中。反應如下:
TaS2 (s)+2I2 (g)
TaI4 (g)+S2 (g)
下列說法正確的是
A.在不同溫度區(qū)域,TaI4 的量保持不變
B. 在提純過程中,I2 的量不斷減少
C.在提純過程中,I2 的作用是將TaS2 從高溫區(qū)轉移到低溫區(qū)
D. 該反應的平衡常數與TaI4 和S2 的濃度乘積成反比
答案:C
解析:
根據反應條件可知當溫度不同時反應進行的主要方向不同所以A錯誤。
因為是在同一密閉系統(tǒng)中有質量守恒定律可知I2的量不可能不斷減少,而是充當一個“搬運工”的角色,將TaS2從高溫區(qū)轉移到低溫區(qū),B錯誤。
根據平衡常數表達式可知K與Tal4 和S2 的濃度乘積成正比,D錯誤。
7.(09福建卷
12)某探究小組利用丙酮的溴代反應:(
)來研究反應物濃度與反應速率的關系。反應速率
通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下,獲得如下實驗數據:
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分析實驗數據所得出的結論不正確的是
A. 增大
增大 B. 實驗②和③的
相等
C. 增大![]()
增大
D. 增大
,
增大
答案:D
解析:從表中數據看,①④中CH3COCH3,HCl的濃度是相同的,而④中Br2比①中的大,所以結果,時間變長,即速率變慢了,D項錯。其他選項依次找出表中兩組相同的數據,看一變量對另一變量的影響即可。
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