1.在恒温恒容的容器中进行反应A(g)+B(g)===C(g)+D(g),若反应物A浓度由0.1 mol/L降到0.06 mol/L需20 s,那么由0.06 mol/L降到0.02 mol/L需反应的时间为( )
A.等于20 s B.大于20 s
C.小于20 s D.无法确定
解析:选B。A的浓度由0.1 mol/L降到0.06 mol/L时,v(A)=(0.1 mol/L-0.06 mol/L)÷20 s=0.002 mol/(L·s),浓度越小反应速率越慢,由0.06 mol/L降到0.02 mol/L的速率小于0.002 mol/(L·s),所以反应时间会大于20 s。
2.在可逆反应2A(g)+3B(g) xC(g)+D(g)中,已知:起始浓度A为5 mol·L-1,B为3 mol·L-1,C的反应速率为0.5 mol/(L·min),2 min后,测得D的浓度为0.5 mol·L-1。则关于此反应的下列说法正确的是( )
A.2 min末时A和B的浓度之比为5∶3
B.x=1
C.2 min末时B的浓度为1.5 mol·L-1
D.2 min末时A的消耗浓度为0.5 mol·L-1
解析:选C。根据化学方程式
2A(g)+3B(g) xC(g)+D(g)
开始浓度(mol·L-1) 5 3 0 0
1 1.5 1 0.5
4 1.5 1 0.5
由于D的浓度等于C的浓度的,故x=2,2 min后,A和B的浓度之比等于8∶3,2 min末时B的浓度为1.5 mol·L-1,2 min末时A消耗的浓度为1 mol·L-1。
3.(2011·高考江苏卷)700 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是(双选)( )
A.反应在t1 min内的平均速率为v(H2)= mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40 mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20 mol H2O,与原平衡相比,达到新平均时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升高至800 ℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
解析:选BC。A项,反应到t1 min时消耗的CO为0.40 mol,则生成的H2也为0.40 mol,则用H2表示该反应的平均速率为v(H2)==mol·L-1·min-1;B项,由于CO、H2O的化学计量数相同,向容器中充入1.20 mol CO、0.60 mol H2O与充入0.60 mol CO、1.20 mol H2O反应的结果是相同的,生成CO2的物质的量均为0.40 mol;C项,向平衡体系中充入H2O(g),平衡正向移动,CO的转化率增大,但由于H2O的总量增加,本身的转化率下降,所以H2O的体积分数增大;D项,700 ℃时该反应的平衡常数K=1,温度升高到800 ℃时K变为0.64,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应。
4.将化合物A的蒸气1 mol充入0.5 L容器中加热分解:2A(g) B(g)+nC(g)。反应到3 min末时,容器内A的浓度为0.8 mol·L-1,测得这段时间内,平均反应速率v(C)=0.6 mol·L-1·min-1,则化学方程式中n值为__________,v(B)=__________。
解析:因为化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比,所以欲求n值,可先求v(A)的值。
Δc(A)=-0.8 mol·L-1
=1.2 mol·L-1;
A的化学反应速率:v(A)===0.4 mol·L-1·min-1,则v(A)∶v(C)=2∶n,代入数据知n=3。v(B)=v(A)=×0.4 mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1。
答案:3 0.2 mol·L-1·min-1
5.在一个容积为3 L的密闭容器里进行如下反应:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
反应开始时n(N2)=1.5 mol,n(H2)=4.4 mol,2 min末n(H2)=0.8 mol。
(1)试用H2、N2和NH3的浓度分别表示该反应的反应速率;
(2)并求出2 min末N2的浓度。
解析:(1) N2 + 3H2 2NH3
起始(mol) 1.5 4.4 0
转化(mol) 1.2 4.4-0.8=3.6 2.4
0.3 0.8 2.4
v(H2)==0.6 mol·L-1·min-1。
v(N2)=v(H2)=0.2 mol·L-1·min-1;
v(NH3)=2v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1。
(2)c(N2)反应末==0.1 mol·L-1。
答案:(1)v(H2)=0.6 mol·L-1·min-1
v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
v(NH3)=0.4 mol·L-1·min-1
(2)c(N2)反应末=0.1 mol·L-1
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