10.(2013·南昌调研)在一定条件下,向一体积为2L的恒容密闭容器中充入2molA,1molB,发生反应:
2A(g)+B3C(g) ΔH=-QkJ/mol(Q>0)。
经过60s达到平衡,测得B的物质的量为0.2mol,下列对该平衡的叙述正确的是( )
A.用C的浓度变化表示该反应速率为2.4mol/(L·min)
B.若使容器变为1L,则C的物质的量一定增大
C.达到平衡,测得放出热量为xkJ,则x=Q
D.若向容器中再充入1molC,重新达到平衡,A的体积分数保持不变,则B为气态
二、填空题(共50分)
11.(10分)(2012·上海卷)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)
Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)
完成下列填空:
(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80g,则H2的平均反应速率为________
mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=________。
(2)一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是________。
a.3v逆(N2)=v正(H2)
b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变
d.c(N2):
c(H2):
c(HCl)=1:
3:
6
12.(10分)(2013·新课标全国Ⅱ卷)在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)B(g)+C(g) ΔH=+85.1kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h
0
1
2
3
8
总压强p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
时间t/h
16
20
25
30
总压强p/100kPa
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为________,平衡时A的转化率为________,列式并计算反应的平衡常数K________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=________mol,n(A)=________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:
a=________。
反应时间t/h
0
4
8
16
c(A)/(mol·L-1)
0.10
a
0.026
0.0065
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是________________________________________,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为________mol·L-1。
13.(15分)(2013·陕西质检)
(1)已知:
2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),在起始时体积相同的容器A和B中同时分别充入2molSO3(两容器装有催化剂)。
在反应过程中,A保持温度和容积不变;B保持温度和压强不变。
回答下列问题:
①反应达平衡所需时间:
A________B(填“>”、“=”或“<”,下同);达平衡时SO3的转化率:
A________B。
②若平衡后,向A、B中分别充入稀有气体,________(填“A”或“B”)容器中的平衡将向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(2)一定条件下,有反应:
X(g)+2Y(g)2Z(g) ΔH=QkJ/mol,该反应的平衡常数表达式为________。
①在体积为2L的密闭容器C中,充入1molX和2molY进行反应,2min后反应达到平衡,此时平衡混合物中X为0.8mol,则以Y浓度变化表示的反应速率为________mol/(L·min),X的转化率为________。
②在恒温恒压条件下,向密闭容器D中充入0.5molX和1molY,达到平衡后Z的物质的量分数为a,如果再向容器中充入0.5molZ,重新平衡后Z的物质的量分数为b,则a________b(填“>”、“<”或“=”)。
③如图所示曲线Ⅰ、Ⅱ是该反应在只有一个反应条件不同时Z的体积分数与时间的关系图,下列有关曲线Ⅰ、Ⅱ的叙述,正确的是________(填字母)。
A.Ⅰ没有用催化剂,Ⅱ用了催化剂
B.Ⅱ的反应温度比Ⅰ高且Q<0
C.Ⅱ的压强比Ⅰ大
14.(15分)(2013·广东卷)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。
将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3
总反应的化学方程式为__________________,其反应热ΔH=_______。
(2)在溶液中存在化学平衡:
I2(aq)+I-(aq)I
(aq),其平衡常数表达式为________。
(3)为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图甲),某研究小组测定两组实验中I
浓度和体系pH,结果见图乙和下表。
编号
反应物
反应前pH
反应后pH
第1组
O3+I-
5.2
11.0
第2组
O3+I-+Fe2+
5.2
4.1
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是______________。
②图甲中的A为________。
由Fe3+生成的A的过程能显著提高I-的转化率,原因是____________________________________________________。
③第2组实验进行18s后,I
浓度下降。
导致下降的直接原因有(双选)________。
A.c(H+)减小B.c(I-)减小
C.I2(g)不断生成D.c(Fe3+)增加
(4)据图乙,计算3~18s内第2组实验中生成I
的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
3.将物质的量均为3.00mol物质A、B混合于5L溶器中,发生如下反应3A+B
2C,在反应过程中C的物质的量分数随温度变化如图所示:
(1)T0对应的反应速率V正和V逆的关系是_____(用含“>”“<”“=”表示,下同);
(2)此反应的正反应为______热反应;
(3)X、Y两点A物质正反应速率的大小关系是______________;
(4)温度T<T0时,C%逐渐增大的原因是________________________;
(5)若Y点的C的物质的量分数为25%,则参加反应的A的物质的量为_______;若Y点时所耗时间为2min,则B物质的反应速率为__________。