对于反应A(g)⇌2B(g)△H>0,在温度为T1、T2时,平衡体系中B的体积分数随压强变化的曲线如图所示.回答下列各题

1个回答

  • 解题思路:(1)A(g)⇌2B(g)△H>0,该反应为吸热反应,升高温度,化学平衡正向移动,B的体积分数增大,故T1<T2;增大压强,化学平衡逆向移动,B的体积分数减小,结合图象来分析解答.

    A.a、c两点都在等温线上,压强越大,反应速率越快;

    B.压强相同,升高温度,化学平衡正向移动,B的体积分数增大,a点B的体积分数大;

    C.根据b、c两点平衡体系中NO2的体积分数相等来判断;

    (2)当化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化,由此衍生的一些物理性不变,以此解答该题;

    (3)减小体积增大压强,平衡向逆反应方向移动,移动的结果是降低B的浓度增大,但不会消除增大;

    (4)①根据公式反应速率v=

    △n

    V

    △t

    计算v(B),再根据速率之比等于化学计量数之比计算v(A);

    ②化学平衡状态时,各组分的浓度不再随时间的改变而改变;

    计算平衡时各组分的平衡浓度,代入平衡常数表达式k=

    c

    2

    (B)

    c(A)

    计算;

    反应2B(g)⇌A(g)为放热反应,温度升高,平衡体系向着吸热的方向进行,据此判断K的变化情况;

    ③该容器只充入的是A气体,恒温恒容下,要达到上述同样的平衡状态,为等效平衡,按化学计量数转化应得到0.4mol的B,据此计算A的起始浓度.

    (1)A.由图象可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,压强越大,反应速率越快,则a、c两点的反应速率:a<c,故a错误;

    B.升高温度,化学平衡正向移动,B的体积分数增大,由图象可知,a点B的体积分数大,则T1<T2,由状态b到状态a,可以用加热的方法,故B正确;

    C.b、c两点平衡体系中B的体积分数相等,气体的平均相对分子质量:b=c,故C正确;

    故答案为:BC;

    (2)A.单位时间内生成n mol A的同时分解2n molB,都表示逆反应速率,反应始终按此比例进行,不能说明到达平衡状态,故A错误;

    B.到达平衡时各组分的含量不变,两种气体的体积分数不再改变,说明到达平衡,故B正确;

    C.v(A)=2v(B),即v(A):v(B)=2:1,不等于化学计量数之比,反应到达平衡状态,向正反应进行,故C错误;

    D.混合气体的总质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度始终不变,故D错误;

    E.随反应进行,反应混合物的总物质的量增大,压强增大,混合气体的压强不再发生变化,说明到达平衡状态,故E正确;

    故答案为:BE;

    (3)减小体积增大压强,平衡向逆反应方向移动,移动的结果是降低B的浓度增大,但不会消除增大,到达新平衡时B浓度大于0.1mol/L,故答案为:>;

    (4)①从反应开始直至40s时,v(B)=

    0.4mol−0.26mol

    2L

    40s=0.00175mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,故v(A)=[1/2]v(B)=[1/2]×0.00175mol/(L•s)=0.000875mol/(L•s),

    故答案为:0.000875mol/(L•s);

    ②在60s、80s时,A的物质的量都是0.08mol,反应处于平衡状态,所以n3=n4,A的平衡浓度为[0.08mol/2L]=0.04mol/L,B的平衡浓度为[0.4mol/2L]-2×0.04mol/L=0.12mol/L,反应的平衡常数k=

    c2(B)

    c(A)=

    0.122

    0.04=0.36,

    反应2B(g)⇌A(g)为放热反应,温度升高,平衡体系向逆反应方向移动,平衡常数k减小,

    故答案为:=;0.36;减小;

    ③该容器只充入的是A气体,恒温恒容下,要达到上述同样的平衡状态,为等效平衡,按化学计量数转化应得到0.4mol的B,故起始充入的A气体物质的量为0.4mol×[1/2]=0.2mol,A的起始浓度是 [0.2mol/2L]=0.1mol•L-1

    故答案为:0.1.

    点评:

    本题考点: 体积百分含量随温度、压强变化曲线;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断.

    考点点评: 本题考查化学平衡图象、化学平衡影响因素与计算、反应速率计算、化学平衡常数、等效平衡等,题目较为综合,难度中等,(4)③中注意等效平衡的利用.