已知某反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)进行过程中的能量变化如图所示,请回答下列问题:

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  • 解题思路:(1)反应的焓变△H=E1-E2

    (2)加催化剂降低反应的活化能,催化剂不能改变反应物的总能量与生成物总能量之差,即反应热不变;

    (3)在相同温度和压强下的可逆反应,反应后气体体积不变,按方程式的化学计量关系转化为方程式同一边的物质进行分析;

    (4)提高A的转化率,即平衡正移;

    (5)可根据化学平衡状态的概念和化学平衡状态的特征“等”和“定”来分析解答.

    (1)反应的焓变△H=E1-E2,故答案为:E1-E2

    (2)加催化剂降低反应的活化能,催化剂不能改变反应物的总能量与生成物总能量之差,即反应热不变,故答案为:减小;不变;

    (3)假设丙、丁中的CO、H2O(g)全部转化为CO2、H2,再与甲、乙比较:

    A(g)+B(g)

    C(g)+D(g)

    丙开始时amol amol amol amol

    丙假设全转化 2amol2amol0mol0mol

    丁开始时amol 0mol amolamol

    丁假设全转化 2amol amol 0mol 0mol

    通过比较,甲中A为amol、B为amol;乙中A为2amol、B为amol;丙中A为2amol、B为2amol;丁中A为2amol、B为amol;乙、丁的数值一样,且乙、丁的数值大于甲,丙的数值大于乙、丁,反应物的量越多,生成的D越多,所以C(D)的大小顺序是:丙>乙=丁>甲;

    故答案为:D;

    (4)要提高A的转化率,即平衡正移,可知增大B 的浓度;故答案为:增大B的浓度;

    (5)A.反应前后气体的物质的量不变,气体的质量不变,所以气体平均摩尔质量始终不变化,所以不能判断平衡状态,故错误;

    B.反应前后气体的物质的量不变,所以气体压强始终不变化,所以不能判断平衡状态,故错误;

    C.反应前后气体的体积不变,气体的质量不变,所以气体密度始终不变化,所以不能判断平衡状态;

    D.消耗A的速率为正速率,消耗D的速率为逆速率,而且A和D的计量数相等,所以消耗A的速率等于消耗D的速率,即正速率等于逆速率属于平衡状态,故正确;

    E.各组分浓度之比为1:1:1:1 不能判断平衡状态,故错误;

    F.C生成的速率为正速率,B消耗的速率为正速率,都是正速率,所以不能判断平衡状态,故错误;

    故答案为:D.

    点评:

    本题考点: 化学平衡的影响因素;反应热和焓变;化学平衡状态的判断.

    考点点评: 本题考查反应热的判断,影响化学反应速率和平衡的因素,难度适中,根据所学知识即可完成.