0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0
解析:图Ⅰ可知升高温度,生成物浓度增大,平衡右移,正反应方向吸热ΔH>0;图Ⅱ可知,增大压强v(逆)变化较快,反应为增体反应。
答案:B
10.在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表。
物质
物质的量
实验
CO2
H2
CO
H2O
甲
a mol
a mol
0 mol
0 mol
乙
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
丙
0 mol
0 mol
a mol
a mol
丁
a mol
0 mol
a mol
a mol
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是( )
A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙
C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲
解析:把丙中a mol CO和a mol H2O按化学计量数转成CO2和H2也分别为a mol,则甲与丙是等量等效,则达平衡时,n(CO)应相等;把丁中a mol CO和a mol H2O按化学计量数转成CO2和H2,则起始时丁中CO2为2a mol,H2为a mol,则与乙等量等效,到达平衡时n(CO)相等。乙与甲相比相当于在甲的平衡中又加入了a mol的CO2,导致平衡正移,则平衡时n(CO)乙>n(CO)甲。
答案:A
11.向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g)pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率vC=vA;反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,vA=________,vB=________;
(2)化学方程式中,x=________、y=________、p=________、q=________;
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为________;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“=”);
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”),理由是______________
________________________________________________________________________;
②平衡时反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”),理由是________________________________________________________________________。
解析:(1)vA=== mol/(L·min);
vB=== mol/(L·min);
同样可得vD= mol/(L·min);
vC=vA= mol/(L· min)。
(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得x∶y∶p∶q=vA∶vB∶vC∶vD=∶∶∶=2∶3∶1∶6。
(3)当D为2a mol时,B减少了a mol,因此B的转化率为:×100%=×100%。
(4)其他条件不变只升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,由题意知原平衡时D为2a mol,升高温度达到新平衡时,D为1.5a mol,可见反应向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应,即ΔH<0。
(5)原密闭容器的体积为2 L,现变为1 L,其他条件不变,反应物和生成物的浓度都增大,因此反应速率增大。减小体积即为加压,增大压强,平衡应向气体计量数之和小的方向移动,由于反应方程式为2A(g)+3B(g)C(g)+6D(g)左边气体计量数之和小,因此平衡向左移动,反应物的转化率减小。
答案:(1) mol/(L·min) mol/(L·min) (2)2 3 1 6 (3)×100% (4)< (5)①增大 体积减小,反应物的浓度增大,因而使反应速率增大 ②减小 体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数之和减小的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物转化率减小
12.有两个密闭容器A和B,A能保持恒压、B能保持恒容。起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2∶1的SO2和O2,使之发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),并达到平衡,则(填“>”、“=”或“<”;“左”或“右”;“增大”、“减小”或“不变”):
(1)达到平衡所需要的时间:t(A)________t(B),SO2的转化率:α(A)________α(B)。
(2)起始时两容器中的反应速率:v(A)________v(B),反应过程中的反应速率:v(A)________v(B)。
(3)达到平衡时,如果在两容器中分别通入等量的氩气。A中的化学平衡向________移动,B中的化学反应速率________。
(4)如平衡时,向两容器中分别通入等量的原反应气体,再次达到平衡时,A容器中SO2的转化率________,B容器中SO2的转化率________。
解析:(1)该反应的正方向是气体的物质的量减小的方向,所以达到平衡后A中的压强会大于B中的压强,即A中的反应速率快,达到平衡所需时间要短。压强大会使正反应进行的程度增大,所以A中SO2的转化率高。(2)起始时,两容器的体积相同,各物质的物质的量也相同,即各物质的物质的量浓度相同,所以两容器的反应速率也相同,但随着反应的进行A的压强不变,而B的压强减小,所以在反应过程中,B中的反应速率将会小于A中的反应速率。(3)达到平衡后,在两容器中分别通入等量的氩气,则会使A容器的体积变大,各物质的物质的量浓度变小,相当于减小压强,A容器中的化学平衡将逆向移动,而B容器的体积不变,各物质的物质的量浓度也不变,所以B容器中的化学反应速率不变。(4)达到平衡后,向两容器中分别通入等量的原反应气体,对A容器来说相当于增大容器的体积,各反应物的起始物质的量浓度保持不变,达到平衡时SO2的转化率也不变。对B容器来说,则会使压强增大为原来的两倍,平衡会向正反应方向移动,SO2的转化率增大。
答案:(1)< > (2)= > (3)左 不变
(4)不变 增大
13.(2012年重庆卷)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为________________________________________________________________________。
(2)当氨碳比=4时,CO2的转化率随时间的变化关系如下图所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2)________B点的正反应速度v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②NH3的平衡转化率为________。
(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如下图。
①电源的负极为________(填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为________、________。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将____________;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为____________g(忽略气体的溶解)。
解析:(1)CO2与NH3在一定条件下合成尿素,由质量守恒定律可以推知应有H2O生成,方程式为:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。
(2)①A点未建立平衡状态,故A点至B点,v正减小v逆增大,所以:v逆(A)
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