(多选)I$_2$在KI溶液中存在下列平衡:I$_2$(aq)+I_(aq)⇌I$_3$(aq)某I$_2$、KI混合溶液中,I$_3$_的物质的量浓度c(I$_3$_)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).下列说法正确的是( )
分析:
A、根据温度升高时平衡移动的方向判断反应的反应热;
B、根据温度变化时平衡移动的方向比较平衡常数的大小;
C、根据D状态与平衡状态比较,判断反应方向进而得出反应速率关系;
D、根据平衡移动规律比较浓度大小;
解答:
解:A、随着温度的不断升高,I$_3$_的浓度逐渐的减小,说明反应向逆方向移动,I$_2$(aq)+I_(aq)I$_3$_(aq) 是一个放热反应,即△H<0,故A错误;
B、因为K=$\frac {c(I$_3$_)}{c(I$_2$)×c(I_)}$,T$_2$>T$_1$,所以当温度升高时,反应向逆方向移动,即K$_1$>K$_2$;故B正确;
C、从图中可以看出D点并没有达到平衡状态,所以它要向A点移动,I$_3$_的浓度应增加,平衡向正方向移动,所以v_正>v_逆,故C正确;
D、温度升高,平衡向逆方向移动,c(I$_3$_)变小,则c(I$_2$)应变大,所以状态B的c(I$_2$)大,故D错误;
故选BC.
点评:
本题考查化学平衡的移动和平衡常数的运用,注意化学平衡图象分析的一般方法来解答:一看面:看清图象中横坐标和纵坐标的含义;二看线:弄清图象中线的斜率或线走势的意义;三看点:明确曲线的起点、终点、交点及拐点等;四看是否需要辅助线.
I$_2$在KI溶液中存在下列平衡:I$_2$(aq)+I_(aq)⇌I$_3$_(aq) 某I$_2$、KI混合溶液中,I$_3$_的物质的量浓度c(I$_3$_)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态).下列说法正确的是( )
分析:
A、根据温度升高时平衡移动的方向判断反应的反应热;
B、根据温度变化时平衡移动的方向比较平衡常数的大小;
C、根据D状态与平衡状态比较,判断反应方向进而得出反应速率关系;
D、根据平衡移动规律比较浓度大小.
解答:
解:A、随着温度的不断升高,I$_3$_的浓度逐渐的减小,说明反应向逆方向移动,I$_2$(aq)+I_(aq⇌I$_3$_(aq) 是一个放热反应,即△H<0,故A错误;
B、因为K$\frac {[I$_3$_]}{[I$_2$]•[I_]}$,T$_2$>T$_1$,所以当温度升高时,反应向逆方向移动,即K$_1$>K$_2$,故B错误;
C、从图中可以看出D点并没有达到平衡状态,所以它要向A点移动,I$_3$_的浓度应增加,平衡向正向移动,故C错误;
D、温度升高,平衡向逆方向移动,c(I$_3$_)变小,则c(I$_2$)应变大,所以状态B的c(I$_2$)大,故D正确;
故选D.
点评:
本题考查化学平衡的移动和平衡常数的运用,注意化学平衡图象分析的一般方法来解答:一看面:看清图象中横坐标和纵坐标的含义;二看线:弄清图象中线的斜率或线走势的意义;三看点:明确曲线的起点、终点、交点及拐点等;四看是否需要辅助线.
用CO合成甲醇(CH$_3$OH)的化学方程式为CO(g)+2H$_2$(g)⇌CH$_3$OH(g)△H<0,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示.下列说法正确的是( )
分析:
A.该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大;
B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T$_1$<T$_3$,温度越高,反应速率越快;b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大;
C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T$_1$<T$_3$,降低温度平衡向正反应方向移动,K值增大.平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同;
D.CO转化率的越大,n_总越小,由M=$\frac {m}{n}$判断.
解答:
解:A.该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,则T$_1$<T$_2$<T$_3$,故A错误;
B.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,温度越低,CO的转化率越大,故温度T$_1$<T$_3$,温度越高,反应速率越快,故υ(a)<υ(c).b、d两点温度相同,压强越大,反应速率越大,b点大于d点压强,则v(b)>v(d),故B错误;
C.由图可知,a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,该反应为放热反应,故温度T$_1$<T$_3$,降低温度平衡向正反应方向移动,则K(a)>K(c),平衡常数只与温度有关,b、d两点温度相同,平衡常数相同,则K(b)=K(d),故C正确;
D.CO的转化率越大,n_总越小,由M=$\frac {m}{n}$可知,a点n_总小,则M(a)>M(c),M(b)>M(d),故D错误;
故选C.
点评:
本题考查温度、压强、转化率等之间的关系,明确外界条件对反应速率及平衡的影响是解本题的关键,易错选项是D,注意根据M=$\frac {m}{n}$来分析解答即可.
甲醇脱氢可制取甲醛CH$_3$OH(g)⇌HCHO(g)+H$_2$(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示.下列有关说法正确的是( )
分析:
A、甲醇脱氢反应为吸热反应还是放热反应由温度对平衡移动的影响确定;
B、60K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率;
C、增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲醇转化率减小;
D、由于初始浓度不知,因此对于此反应而言无法求算化学平衡常数.
解答:
解:A、由图可知,温度越高甲醇平衡转化率越大,说明升高温度化学平衡正向移动,因此甲醇脱氢反应为吸热反应即△H>0,故A错误;
B、600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率,说明反应逆向进行即:υ(正)<υ(逆),故B正确;
C、由图可知Y点和Z点甲醇转化率相等,若增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲醇转化率减小,则甲醇的转化率将小于Z点甲醇转化率,故C错误;
D、由于不知道初始浓度,只有转化率这一条件计算不出平衡浓度,因此无法计算平衡常数,故D错误.
故选:B.
点评:
本题考查化学平衡影响因素、化学平衡常数及其计算等,从图中提取有用信息的能力尤为关键,难度中等,注意基础知识理解掌握.
密闭容器中充有10mol CO与20mol H$_2$,在催化剂作用下反应生成甲醇:CO(g)+2H$_2$(g)⇌CH$_3$OH(g);CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示.下列说法正确的是( )
分析:
A.根据CO转化率计算参加反应的CO的物质的量,再根据方程式计算平衡时混合气体总物质的量变化量,进而计算平衡时混合气体总物质的量,据此解答;
B.温度越高、越强越大,反应速率越快,最先到达平衡;
C.由图可知,一定压强下,温度越高,CO的转化率越低,说明升高稳定平衡向逆反应方向移动;
D.正反应是气体体积减小的反应,减压平衡向逆反应方向移动.
解答:
解:A.A点CO的转化率为0.5,则参加反应的CO为10mol×0.5=5mol,则:
CO(g)+2H$_2$(g)⇌CH$_3$OH(g)气体物质的量减少
1 2
5mol 10mol
故A点平衡时,混合气体总的物质的量=10mol+20mol-10mol=20mol,
B点CO的转化率为0.7,则参加反应的CO为10mol×0.7=7mol,则:
CO(g)+2H$_2$(g)⇌CH$_3$OH(g)气体物质的量减少
1 2
7mol 14mol
故B点平衡时,混合气体总的物质的量=10mol+20mol-14mol=16mol
故A、B两点时容器内总气体的物质的量之比n(A):n(B)=20mol:16mol=5:4,故A错误;
B.C点的温度、压强都高于A点,温度越高、越强越大,反应速率越快,最先到达平衡,故则从反应开始至到达平衡状态所需的时间t_A>t_C,故B正确;
C.由图可知,一定压强下,温度越高,CO的转化率越低,说明升高稳定平衡向逆反应方向移动,B的温度高于C点,故平衡常数K_B>K_C,故C错误;
D.正反应是气体体积减小的反应,减压平衡向逆反应方向移动,CO的转化率降低,故D错误,
故选B.
点评:
本题考查化学平衡图象,涉及化学平衡影响因素及有关计算、反应速率影响因素、化学平衡常数等,难度中等,注意分析温度、压强对平衡的影响,由于正反应为气体体积减小的反应,A选项中转化率越大,平衡时混合气体的物质的量越小,据此解答更为解答.
如图所示,是在其他条件一定时,反应2A+B⇌2C△H<0,A的最大转化率与温度关系曲线,下列叙述正确的是( )
分析:
根据图片知,曲线表示不同温度下A的物质达到平衡时曲线,在该曲线上的X、Y点都是平衡状态,Z、W点都是非平衡状态,平衡状态时V(正)=V(逆),对于有气体参加或生成的可逆反应,压强越大反应速率越大,据此分析解答.
解答:
解:根据图片知,曲线表示不同温度下A的物质达到平衡时曲线,在该曲线上的X、Y点都是平衡状态,Z、W、N点都是非平衡状态,平衡状态时V(正)=V(逆),
A.X或Y两点都是平衡点,所以V(正)=V(逆),故A错误;
B.Z、N两点表示未达平衡状态,要使反应达到平衡状态,反应应该向正反应方向元素,所以这两点都是V(正)>V(逆),故B正确;
C.W点表示非平衡状态,要使该反应达到平衡状态,则应该减小A的转化率,平衡向逆反应方向移动,所以V(正)<V(逆),故C错误;
D.对于有气体参加或生成的可逆反应,压强越大反应速率越大,W、Y、N三点的压强大小顺序是N>Y>W,所以相应反应速率大小的点:W<Y<N,故D错误;
故选B.
点评:
本题考查转化率随压强变化曲线,明确图片中纵横坐标的含义是解本题关键,知道曲线上任一点为平衡状态,曲线外都是非平衡状态,知道每一点对应正逆反应速率相对大小关系,题目难度中等.
在2L的恒容密闭容器中,充入0.2molCO$_2$和0.2molCH$_4$,在一定条件下发生反应:CH$_4$(g)+CO$_2$(g)⇌2CO(g)+2H$_2$(g),测得CH$_4$平衡时转化率与温度、压强关系如图,下列有关说法不正确的是( )
分析:
A、随温度的升高转化率增大;
B、增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;
C、利用三段式计算出平衡时的浓度求算;
D、y点时甲烷的转化率小,平衡正向移动.
解答:
解:A、从图象分析,随温度升高转化率增大,正反应吸热,故A正确;
B、压强增大,平衡向逆反应方向移动,甲烷的转化率变小,故P$_4$>P$_3$>P$_2$>P$_1$,故B正确;
C、反应 CH$_4$(g)+CO$_2$(g)⇌2CO(g)+2H$_2$(g),
起始(mol/L) 0.1 0.1 0 0
变化(mol/L) 0.08 0.08 0.16 0.16
平衡(mol/L) 0.02 0.02 0.16 0.16
平衡常数K=$\frac {0.16_×0.16}{0.02×0.02}$=1.64≠16.4,故C错误;
D、在y点,甲烷的转化率小于平衡时的转化率,平衡正向移动,V_正>V_逆,故D正确.
故选C.
点评:
本题考查了平衡受温度、压强的影响而移动的问题,注意看准图象是解题的关键,难度中等.