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向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g),一定条件下使反应CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)达到平衡状态,正反应速率随时间变化的曲线如图所示.由图可得出的正确结论是(  )
分析:由题意可知一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒容,因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度的影响.结合图象可知反应速率先增大再减小,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快.
解答:解:A、a到c时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,起始时反应物浓度最大,故A错误;
B、化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡,故B错误;
C、从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,故C错误;
D、随着反应的进行,正反应速率越快,生成氢气的产率将逐渐增大,△t1=△t2时,H2的产率:a~b段小于b~c段,故D正确;
故选D.
点评:本题考查化学平衡的影响因素分析判断,结合图象分析题意是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(14分)美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如下图:

(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃

400

500

830

平衡常数K

10

9

1

从上表可以推断:此反应是       (填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O,则达到平衡后CO的转化率为          

(2)在500℃,以下表的物质的量(按照CO、H2O、H2、CO2的顺序)投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应,达到平衡后下列关系正确的是

实验编号

反应物投入量

平衡时H2浓度

吸收或放出的热量

反应物转化率

A

1、1、0、0

c1

Q1

α1[来源:]

B

0、0、2、2

c2

Q2

α2

 

C

2、2、0、0

c3

Q3

α3

A.2c1= c2 =c3    B.2Q1=Q2=Q3     C.α12 3       D.α12 =1

(3)在一个绝热等容容器中,不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是        

①体系的压强不再发生变化                            ②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变              ④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化                            ⑥v(CO2)v(H2O)

(4)下图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是                                   

(写出两种)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质(假设各物质状态均保持不变)。

 

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(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃

400

500

830

平衡常数K

10

9

1

从上表可以推断:此反应是       (填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O,则达到平衡后CO的转化率为          

(2)在500℃,以下表的物质的量(按照CO、H2O、H2、CO2的顺序)投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应,达到平衡后下列关系正确的是

实验编号

反应物投入量

平衡时H2浓度

吸收或放出的热量

反应物转化率

A

1、1、0、0

c1

Q1

α1[来源:]

B

0、0、2、2

c2

Q2

α2

 

C

2、2、0、0

c3

Q3

α3

A.2c1= c2 =c3    B.2Q1=Q2=Q3     C.α12 3       D.α12 =1

(3)在一个绝热等容容器中,不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是        

①体系的压强不再发生变化                            ②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变              ④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化                            ⑥v(CO2)v(H2O)

(4)下图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是                                   

(写出两种)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质(假设各物质状态均保持不变)。

 

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830

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10

9

1

从上表可以推断:此反应是        (填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O,则达到平衡后CO的转化率为          

(2)在500℃,以下表的物质的量(按照CO、H2O、H2、CO2的顺序)投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应,达到平衡后下列关系正确的是

实验编号

反应物投入量

平衡时H2浓度

吸收或放出的热量

反应物转化率

A

1、1、0、0

c1

Q1

α1[来源:]

B

0、0、2、2

c2

Q2

α2

 

C

2、2、0、0

c3

Q3

α3

A.2c1= c2 =c3     B.2Q1=Q2=Q3      C.α12 3        D.α12 =1

(3)在一个绝热等容容器中,不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是        

①体系的压强不再发生变化                            ②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变              ④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化                            ⑥v(CO2)v(H2O)

(4)下图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是                                    

(写出两种)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质(假设各物质状态均保持不变)。

 

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科目:高中化学 来源:2010年河北省高三下学期第三次考试(理综)化学部分 题型:填空题

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(1)此流程的第II步反应为:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g),该反应的平衡常数随温度的变化如下表:

温度/℃

400

500

830

平衡常数K

10

9

1

从上表可以推断:此反应是        (填“吸”或“放”)热反应。在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入1mo1CO和2mo1H2O,则达到平衡后CO的转化率为          

(2)在500℃,以下表的物质的量(按照CO、H2O、H2、CO2的顺序)投入恒容密闭容器中进行上述第II步反应,达到平衡后下列关系正确的是

实验编号

反应物投入量

平衡时H2浓度

吸收或放出的热量

反应物转化率

A

1、1、0、0

c1

Q1

α1[来源:]

B

0、0、2、2

c2

Q2

α2

 

C

2、2、0、0

c3

Q3

α3

A.2c1= c2 =c3     B.2Q1=Q2=Q3      C.α12 3        D.α12 =1

(3)在一个绝热等容容器中,不能判断此流程的第II步反应达到平衡的是        

①体系的压强不再发生变化                            ②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变              ④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化                            ⑥v(CO2)v(H2O)

(4)下图表示此流程的第II步反应,在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件浓度发生变化的情况:图中t2时刻发生改变的条件是                                    

(写出两种)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原先的两倍,在图中t4和t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质(假设各物质状态均保持不变)。

 

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