向一體積不變的密閉容器中加入2mol A、0.6molC和一定量的B三種氣體．一定條件下發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖一所示．圖二為t2時刻后改變反應(yīng)條件，平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件．已知t3-t4階段為使用催化劑，t5-t6 階段為升高溫度，圖一中t0-t1階段c（B）未畫出．

（1）若t1=15min，則t0-t1階段以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）=
0.02mol/（L?min）
0.02mol/（L?min）
．
（2）t4-t5階段改變的條件為
減小壓強
減小壓強
，B的起始物質(zhì)的量為
1.0mol
1.0mol
．
（3）此反應(yīng)的化學方程式可表示為
2A（g）+B（g） 3C（g）
2A（g）+B（g） 3C（g）
，該反應(yīng)為
吸
吸

（填“放”或“吸”）熱反應(yīng)．
（4）各階段平衡時對應(yīng)的平衡常數(shù)如下表所示：
t1-t2 t2-t3 t3-t4 t4-t5 t5-t6
K1 K2 K3 K4 K5
則K1=
0.84
0.84
（保留兩位小數(shù)），K1、K2、K3、K4、K5之間的關(guān)系為
K1=K2=K3=K4＜K5
K1=K2=K3=K4＜K5
（用“＞”、“＜”或“=”連接）
分析：本題以圖象的形式考查影響化學反應(yīng)速率以及化學平衡移動的因素．
（1）根據(jù)v=
△c
△t
計算v（C）；
（2）（3）圖二是在四種不同情況下影響化學的平衡，而影響平衡的因素有：濃度、溫度、壓強、催化劑．
t3～t4和t4～t5這兩段平衡是不移動的，則只能是壓強和催化劑影響的，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)．
t3～t4的平衡比原平衡的速率要快，而t4～t5的速率又變慢，則前者應(yīng)是加催化劑，因為條件只能用一次，t4～t5段為減壓．
反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合圖一可知，A為反應(yīng)物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)，所以B為反應(yīng)物，根據(jù)化學反應(yīng)的速率之比等于化學方程式前的計量系數(shù)比，
寫出該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g）．起始2molA所對應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是2L．
t5-t6 階段為升高溫度，v（正）＞（逆），平衡向正反應(yīng)方向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動．
（4）根據(jù)平衡常數(shù)及濃度商，平衡移動解答．
解答：解：（1）15min內(nèi)，以C濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（C）=
△c(C)
△t
=
(0.6-0.3)mol/L
15min
=0.02 mol/（L?min）．
故答案為：0.02 mol/（L?min）；
（2）t3～t4和t4～t5這兩段平衡是不移動的，則只能是壓強和催化劑影響的，因此應(yīng)該推斷該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)．
t3～t4的平衡比原平衡的速率要快，而t4～t5的速率又變慢，則前者應(yīng)是加催化劑，因為條件只能用一次，t4～t5段為減壓．
反應(yīng)物的濃度降低，生成物的濃度增大，結(jié)合圖一可知，A為反應(yīng)物，C為生成物，A的變化為0.2mol/L，C的變化量為0.3mol/L．又由于該反應(yīng)為等體積變化的反應(yīng)，所以B為反應(yīng)物，根據(jù)化學反應(yīng)的速率之比等于化學方程式前的計量系數(shù)比，
該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g），所以，△c（B）=
1
2
△n（A）=
1
2
×0.2mol/L=0.1mol/L，起始2molA所對應(yīng)的濃度為1mol/L，則體積應(yīng)是
2mol
1mol/L
=2L，故B的起始物質(zhì)的量為n（B）=（0.1mol/L+0.4mol/L）×2L=1mol．
故答案為：減小壓強    1.0mol 
（3）由（2）可知該反應(yīng)的方程式為2A（g）+B（g） 3C（g），t5-t6 階段為升高溫度，v（正）＞（逆），平衡向正反應(yīng)方向移動，升高溫度平衡向吸熱方向移動，所以，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)．
故答案為：2A（g）+B（g） 3C（g）；吸
（4）t1-t2段，處于平衡狀態(tài)，c（A）平衡=1mol/L，c（B）平衡=0.4mol/L，c（C）平衡=0.6mol/L，
K1=
c3(C)
c2(A)c(B)
=
(0.6mol/L)3
(0.8mol/L)2(0.4mol/L)
=0.84
t2-t3段，為改變濃度，平衡移動，平衡常數(shù)不變，K2=0.84
t3-t4段，使用催化劑，加快反應(yīng)，平衡常數(shù)不變，K3=0.84
t4-t5段，為降低壓強，反應(yīng)速率降低，平衡不移動，平衡常數(shù)不變，K4=0.84
t5-t6段，為升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)增大，
故 K1=K2=K3=K4＜K5
故答案為：0.84   K1=K2=K3=K4＜K5
點評：本題以圖象的形式考查影響化學反應(yīng)速率以及化學平衡移動的因素，題目難度中等，注意分析條件改變對化學平衡移動的影響，為本題的難點，易錯點，也是解題的關(guān)鍵．
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相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

碘鎢燈具有使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點．一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生如下的可逆反應(yīng)：W（s）+I2（g）?WI2（g）△H＜0為模擬上述反應(yīng)，在450℃時向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量的鎢，2min后反應(yīng)達到平衡，測得碘蒸氣濃度為0.005mol?L-1．請回答下列問題：

（1）前兩分鐘內(nèi)碘蒸氣的反應(yīng)速率為
0.0225mol?L-1?min-1
0.0225mol?L-1?min-1
．
（2）能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有
CE
CE
．
A．I2與WI2的濃度相等    B．容器內(nèi)氣體壓強不再變化
C．W的質(zhì)量不再變化     D．單位時間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與碘化鎢生成的物質(zhì)的量相等
E．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
（3）如圖為該反應(yīng)在450℃時的時間-速率圖，則t2時刻改變的外界條件可能是
增大碘蒸氣的濃度（或者充入碘蒸氣）
增大碘蒸氣的濃度（或者充入碘蒸氣）
，若t4時刻將容器壓縮至一半（各物質(zhì)狀態(tài)不變），保持該條件至t6，請在圖中畫出t4到t6時間段內(nèi)大致曲線圖，并在相應(yīng)曲線上標上υ3（正）、υ3（逆）
（4）假設(shè)燈絲溫度為660℃，燈泡壁溫度為350℃．請根據(jù)化學反應(yīng)原理分析在燈泡內(nèi)充入碘能夠延長鎢絲壽命的原因
擴散到燈泡壁（低溫區(qū)）的鎢與I2（g）發(fā)生反應(yīng)生成WI2（g），WI2（g）擴散到燈絲（高溫區(qū)）重新分解出鎢沉積到燈絲表面，從而延長鎢絲使用壽命．
擴散到燈泡壁（低溫區(qū)）的鎢與I2（g）發(fā)生反應(yīng)生成WI2（g），WI2（g）擴散到燈絲（高溫區(qū)）重新分解出鎢沉積到燈絲表面，從而延長鎢絲使用壽命．
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

以煤為原料，經(jīng)過化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產(chǎn)品的工業(yè)叫煤化工．
（1）將水蒸氣通過紅熱的炭即可產(chǎn)生水煤氣．反應(yīng)為：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ?mol-1．
①該反應(yīng)在常溫下
不能
不能
自發(fā)進行（填“能”或“不能”）；
②一定溫度下，在一個容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，下列能判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的是
bd
bd
（填字母，下同）．
a．容器中的壓強不變        b．1mol H-H鍵斷裂的同時，斷裂2mol H-O鍵
c．c（CO）=c（H2）        d．密閉容器的容積不再改變
③若在一容積不變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，充入N2，則平衡
不
不
（填“正向”、“逆向”或“不”）移動．
若在一容積可變的密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，充入N2，則平衡
正向
正向
（填“正向”、“逆向”或“不”）移動．
（2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應(yīng)CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下三組數(shù)據(jù)：
實驗組 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
H2O CO H2 CO
1 650 2 4 1.6 2.4 6
2 900 1 2 0.4 1.6 3
3 900 a b c d t
①實驗1中以v（CO2）表示的反應(yīng)速率為
0.13mol/（L．min）
0.13mol/（L．min）
（取小數(shù)點后兩位）；
②該反應(yīng)為
放熱
放熱
（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，實驗2的化學平衡常數(shù)K=
0.17
0.17
（取兩位有效數(shù)字）
（3）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)甲醇．一定條件下發(fā)生反應(yīng)：
CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0．在體積為1L的恒容密閉容器中，充入1mol CO2和3mol H2，下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是
c
c
（填寫序號字母）．
a．及時分離出CH3OH氣體                
b．適當升高溫度
c．保持容器的容積不變，再充入1mol CO2和3mol H2
d．選擇高效的催化劑．

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科目：高中化學 來源： 題型：

碘鎢燈具有使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點．一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生如下的可逆反應(yīng)：
W（s）+I2（g）?WI2（g）△H＜0
為模擬上述反應(yīng)，在450℃時向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量的鎢，2min后反應(yīng)達到平衡，測得碘蒸氣濃度為0.005mol?L-1．請回答下列問題：
（1）前兩分鐘內(nèi)碘蒸氣的反應(yīng)速率為
0.0225mol?L-1?min-1
0.0225mol?L-1?min-1
．
（2）能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有
CDE
CDE
．
A．I2與WI2的濃度相等      B．容器內(nèi)氣體壓強不再變化
C．W的質(zhì)量不再變化
D．單位時間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與碘化鎢生成的物質(zhì)的量相等
E．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
（3）下圖為該反應(yīng)在450℃時的時間-速率圖，則t2時刻改變的外界條件可能是
增大碘蒸氣的濃度
增大碘蒸氣的濃度
，若t4時刻將容器壓縮至一半（各物質(zhì)狀態(tài)不變），保持該條件至t6，請在圖中畫出t4到t6時間段內(nèi)大致曲線圖，并在相應(yīng)曲線上標上υ3（正）、υ3（逆）

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科目：高中化學 來源： 題型：

（10分）碘鎢燈具有使用壽命長、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。一定溫度下，在碘鎢燈燈泡內(nèi)封存的少量碘與沉積在燈泡壁上的鎢可以發(fā)生如下的可逆反應(yīng)：

W（s）+ I2（g） WI2（g）ΔH<0

為模擬上述反應(yīng)，在450℃時向一體積為2L的恒容密閉容器中加入0.1mol碘單質(zhì)和足量的鎢，2min后反應(yīng)達到平衡，測得碘蒸氣濃度為0.005 mol·L-1。請回答下列問題：

（1）前兩分鐘內(nèi)碘蒸氣的反應(yīng)速率為     ▲   。

（2）能夠說明上述反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有     ▲   。

A．I2與WI2的濃度相等

B．容器內(nèi)氣體壓強不再變化

C．W的質(zhì)量不再變化

D．單位時間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與碘化鎢生成的物質(zhì)的量相等

E．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

（3）下圖為該反應(yīng)在450℃時的時間—速率圖，則t2時刻改變的外界條件可能是     ▲      ，若t4時刻將容器壓縮至一半（各物質(zhì)狀態(tài)不變），保持該條件至t6，請在圖中畫出t4到t6時間段內(nèi)大致曲線圖，并在相應(yīng)曲線上標上υ3(正)、υ3(逆)

   t0    t1     t2     t3    t4      t5    t6    t

（4）假設(shè)燈絲溫度為660℃，燈泡壁溫度為350℃。請根據(jù)化學反應(yīng)原理分析在燈泡內(nèi)充入碘能夠延長鎢絲壽命的原因   ▲     。

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年山東省日照市高三第一次模擬考試理綜化學試卷（解析版） 題型：填空題

人工固氮是指將氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過程。

I.最近一些科學家研究采用高質(zhì)子導電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）實驗氮的固定一電解法合成氨，大大提高了氮氣和氫氣的轉(zhuǎn)化率�？偡磻�(yīng)式為：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，則在電解法合成氨的過程中，應(yīng)將H2不斷地通入_________極（填“陰”或“陽”） ；向另一電極通入N2，該電極的反應(yīng)式為__________________________。

II.據(jù)報道，在一定條件下，N2在摻有少量氧化鐵的二氧化鈦催化劑表面能與水發(fā)生反應(yīng)，主要產(chǎn)物為NH3，相應(yīng)的反應(yīng)方程式為：2N2(g)＋6H2O(g)4NH3(g)＋3O2(g)   △H＝Q。

（1）上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為_______________。

（2）取五份等體積N2和H2O的混合氣體（物質(zhì)的量之比均為1：3），分別加入體積相同的恒容密閉容器中，在溫度不相同的情況下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)相同時間后，測得氮氣的體積分數(shù)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖所示，則上述反應(yīng)的Q________0（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）若上述反應(yīng)在有催化劑的情況下發(fā)生，則下圖所示的a、b、c、d四條曲線中，能表示反應(yīng)體系能量變化的是_______（選填字母代號），圖中△H的絕對值為1530kJ·mol-1。

III.目前工業(yè)合成氨的原理是：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)    △H＝－93.0kJ/mol。

回答下列問題：

（1）結(jié)合II中的數(shù)據(jù)，則O2(g)＋2H2(g)＝2H2O(g)的△H＝______________。

（2）在一定溫度下，將1molN2和3mol H2混合置于體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達到平衡狀態(tài)時，測得氣體總物質(zhì)的量為2.8mol。

①達平衡時，H2的轉(zhuǎn)化率α1＝______________。

②在相同條件下，若起始時只將NH3置于該容器中，達到平衡狀態(tài)時NH3的轉(zhuǎn)化率為α2，當α1＋α2＝1時，則起始時NH3的物質(zhì)的量n(NH3)＝_____________mol。

 

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