題目列表(包括答案和解析)
(16分) 向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 C和一定量的B三種氣體.一定條件下發生反應,各物質濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.
請回答下列問題:
(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質的濃度變化表示反應速率為 。
(2) t4~t5階段改變的條件為 ,B的起始物質的量濃度為 ,各階段平衡時對應的平衡常數如下表所示:
t1~t2 |
t2~t3 |
t3~t4 |
t4~t5 |
t5~t6 |
K1 |
K2 |
K3 |
K4 |
K5 |
則K1= (保留兩位小數),
K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為 (用“>”、“<”或“=”連接).
(3) t5~t6階段保持容器內溫度不變,若A的物質的量共變化了0.01 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式
。
(4)在相同條件下,若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為 .
【解析】(1)化學反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示。根據圖像I可知在15min內C的濃度變化量是0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,所以速率為
(2)由圖像Ⅱ可知,在t4~t5階段反應速率減小,但平衡不移動,所以改變的條件不可能是溫度和濃度,由于在t3~t4階段為使用催化劑,所以該階段只是降低壓強。這說明改變壓強平衡不移動,因此反應前后體積是不變的。根據圖像I可知A是反應物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應前后體積不變,B只是反應物,及反應的方程式為2A+B3C。C的濃度增加了0.3mol/L,則B的濃度減少了0.1mol/L,所以B的起始濃度是0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L。在t1~t2階段平衡是ABC的濃度(mol/L)分別為0.8、0.4、0.6,所以平衡常數為
。因為平衡常數只與溫度有關,根據圖像可知在t5~t6階段,正逆反應速率同時增大,但平衡向正反應方向移動,因為該條件只能是溫度且是升高溫度,所以反應是吸熱反應,因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5。
(3)根據題意科判斷,每消耗0.01molA,反應就吸收能量akJ,所以反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g) △H=+200kJ/mol。
(4)因為容器容積不變(容器容積是2L),所以要使平衡等效,則起始物質的物質的量是相等的。根據題意可知起始時AB的物質的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉化為AB,則AB的物質的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.
(16分)向一定體積的密閉器中加入2 mol A、0.6 mo1 C和一定量的B三種氣體.一定條件下發生反應,各物質濃度隨時間變化如圖(Ⅰ)所示,其中t0~t1 階段c(B)未畫出.圖(Ⅱ)為t2時刻后改變反應條件,化學反應速率隨時間變化的情況,四個階段改變的條件均不相同,每個階段只改變濃度、溫度、壓強、催化劑中的一個條件,其中t3~t4階段為使用催化劑.
請回答下列問題:
(1)若t1=15 min,則t0~t1階段以C物質的濃度變化表示反應速率為 。
(2) t4~t5階段改變的條件為 ,B的起始物質的量濃度為 ,各階段平衡時對應的平衡常數如下表所示:
t1~t2 | t2~t3 | t3~t4 | t4~t5 | t5~t6 |
K1 | K2 | K3 | K4 | K5 |
則K1= (保留兩位小數),
K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為 (用“>”、“<”或“=”連接).
(3) t5~t6階段保持容器內溫度不變,若A的物質的量共變化了0.01 mol,而此過程中容器與外界的熱交換總量為akJ,寫出此溫度下該反應的熱化學方程式
。
(4)在相同條件下,若起始時容器中加入a mol A、b mol B和c mol C,要達到t1時刻同樣的平衡,a、b、c要滿足的條件為 .
【解析】(1)化學反應速率通常用單位時間內濃度的變化量來表示。根據圖像I可知在15min內C的濃度變化量是0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,所以速率為
(2)由圖像Ⅱ可知,在t4~t5階段反應速率減小,但平衡不移動,所以改變的條件不可能是溫度和濃度,由于在t3~t4階段為使用催化劑,所以該階段只是降低壓強。這說明改變壓強平衡不移動,因此反應前后體積是不變的。根據圖像I可知A是反應物,C是生成物,二者的變化量之比是2︰3,所以要使反應前后體積不變,B只是反應物,及反應的方程式為2A+B3C。C的濃度增加了0.3mol/L,則B的濃度減少了0.1mol/L,所以B的起始濃度是0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L。在t1~t2階段平衡是ABC的濃度(mol/L)分別為0.8、0.4、0.6,所以平衡常數為
。因為平衡常數只與溫度有關,根據圖像可知在t5~t6階段,正逆反應速率同時增大,但平衡向正反應方向移動,因為該條件只能是溫度且是升高溫度,所以反應是吸熱反應,因此K1、K2、K3、K4、K5之間的關系為K1=K2=K3=K4<K5。
(3)根據題意科判斷,每消耗0.01molA,反應就吸收能量akJ,所以反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)⇋3C(g) △H=+200kJ/mol。
(4)因為容器容積不變(容器容積是2L),所以要使平衡等效,則起始物質的物質的量是相等的。根據題意可知起始時AB的物質的量分別為2.4mol和1.2mol,則把cmol的C轉化為AB,則AB的物質的量(mol)分別是a+2c/3、b+c/3,所以關系式必須滿足a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2.
(9分)A、B、C、D是中學化學中常見的四種化合物,它們分別由兩種元素組成.甲、乙、丙是單質,甲、丙、A、C、D常溫下均為氣體,B為液體.這些單質和化合物之間存在如下關系:
(1)寫出下列物質的分子式:A_______ 甲_______、丙_______.
(2)寫出單質甲跟化合物C反應,生成SO2和化合物B的化學方程式_____________.
(3)標準狀況下將28L化合物A與足量的過氧化鈉充分反應轉移電子的數目為
(4)在密閉容器中,化合物B跟化合物D在高溫下生成化合物A和單質丙的反應是可逆反應,其化學方程式為__________。
(5)化合物C的穩定性比化合物B (填強或弱)。
【解析】本題屬于無機框圖題,關鍵是尋找突破點。常見的液體是水,則B是水。單質和化合物反應生成SO2和水的反應,根據原子守恒可知甲應是氧氣,C是H2S。單質和氣態化合物反應生成另外一種氣態化合物的,常見的是CO2和C的反應生成CO,因此A是CO2,D是CO,乙是C。CO在高溫下和水蒸氣反應又生成CO2和氫氣,所以丙是氫氣。
(1)(2)(4)略
(3)28LCO2的物質的量是。CO2和過氧化鈉反應的方程式為2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2↑,在反應中過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑,轉移的電子是2,所以當消耗1.25mol是轉移的電子數目為1.25NA。
(5)S的非金屬性弱于O的,所以H2S的穩定性弱于H2O的。
(9分)A、B、C、D是中學化學中常見的四種化合物,它們分別由兩種元素組成.甲、乙、丙是單質,甲、丙、A、C、D常溫下均為氣體,B為液體.這些單質和化合物之間存在如下關系:
(1)寫出下列物質的分子式:A_______ 甲_______、丙_______.
(2)寫出單質甲跟化合物C反應,生成SO2和化合物B的化學方程式_____________.
(3)標準狀況下將28L化合物A與足量的過氧化鈉充分反應轉移電子的數目為
(4)在密閉容器中,化合物B跟化合物D在高溫下生成化合物A和單質丙的反應是可逆反應,其化學方程式為__________。
(5)化合物C的穩定性比化合物B (填強或弱)。
【解析】本題屬于無機框圖題,關鍵是尋找突破點。常見的液體是水,則B是水。單質和化合物反應生成SO2和水的反應,根據原子守恒可知甲應是氧氣,C是H2S。單質和氣態化合物反應生成另外一種氣態化合物的,常見的是CO2和C的反應生成CO,因此A是CO2,D是CO,乙是C。CO在高溫下和水蒸氣反應又生成CO2和氫氣,所以丙是氫氣。
(1)(2)(4)略
(3)28LCO2的物質的量是。CO2和過氧化鈉反應的方程式為2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2↑,在反應中過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑,轉移的電子是2,所以當消耗1.25mol是轉移的電子數目為1.25NA。
(5)S的非金屬性弱于O的,所以H2S的穩定性弱于H2O的。
已知448℃時反應H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數是49,則
,在該溫度下的平衡常數是
A.
B.2401 C.7
D.
【解析】逆反應的平衡常數是正反應的倒數,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數是49,則1/2H2(g)+1/2I2(g)
HI(g)的平衡常數是7,所以反應
的平衡常數是1.7,答案是D。
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