汽车尾气中NO产生的反应为:N2(g)+O2(g) 2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A.温度T下,该反应的平衡常数K=
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0
【答案】A
【解析】A项,在温度T下,由曲线a可知,达到平衡后N2、O2、NO的浓度分别为c1mol/L、c1mol/L 、2(c0-c1) mol/L,所以该反应的平衡常数K=,正确;B项,反应前后,混合气体的体积与质量都没有发生改变,所以混合气体的密度不变,错误;C项,加入催化剂只改变反应速率而不改变反应的转化率,若加入催化剂达到平衡后,c(N2)应与曲线a对应的平衡浓度相同,错误;D项,若曲线b对应的条件改变是温度,由于曲线b相对于曲线a先达到了平衡,故应该为升温,升高温度,N2的平衡浓度减小,说明平衡向正向移动,该反应为吸热反应,ΔH>0,错误。
在容积为2 L的密闭容器中,A、B、C、D四种气体物质发生可逆反应,其物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~2 min内,v(A)=0.2 mol·L-1·min-1
B.在2 min时,图像发生改变的原因只可能是增大压强
C.3 min后体系的压强不再发生变化
D.增大气体D的浓度,A的反应速率随之降低
【答案】C
【解析】0~2 min内,A、B、C、D改变的物质的量分别为0.4 mol、0.5 mol、0.6 mol、0.4 mol。A、B的物质的量减少,应为反应物,C、D的物质的量增加,应为生成物,故该可逆反应为4A(g)+5B(g) 6C(g)+4D(g)。选项A,0~2 min内,v(A)==0.1 mol·L-1·min-1。选项B,从图像上看,2~3 min 的图像斜率变大,说明化学反应速率增大,反应加快,增大压强、加入催化剂、升高温度等均可。选项C,3 min时反应达到平衡状态,体系压强不再改变。选项D,增加生成物D的浓度也能使A的反应速率增大。
在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是( )
A.反应CO2(g)+C(s)===2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0
B.体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅰ)
C.体系中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)<2c(CO,状态Ⅲ)
D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)>v逆(状态Ⅲ)
【答案】C
已知可逆反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-1 025 kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( )
【答案】C
【解析】因为正反应为放热反应,升高温度,反应速率加快,达到平衡所用时间减少,但是平衡向逆反应方向移动,NO的含量减小,A正确、C错误;增大压强,反应速率加快,达到平衡所用时间减少,正反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,NO的含量减小,B正确;催化剂对平衡没有影响,只是加快反应速率,缩短达到平衡所用的时间,D正确。
在容积一定的密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g) 2C(g) ΔH=+Q kJ/mol(Q>0),条件变化时,影响平衡移动的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.p1<p2,纵坐标指A的质量分数
B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数
C.p1<p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
D.p1>p2,纵坐标指A的转化率
【答案】A
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