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10.向某密闭容器中加入0.12mol•L-1X、0.1mol•L-1Z和一定量Y的三种气体.一定条件下发生反应,各物质浓度随时间的变化如甲图所示[t0时c(Y)未画出,t1时c(Y) 为0.05mol•L-1].乙图为t2时刻改变反应条件,平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况.

(1)若t1=5s,则t0~t1阶段以Z的浓度变化表示的平均反应速率为v(Z)=0.012mol•L-1•s-1 mol•L-1•s-1,X的转化率为33.3%.
(2)若t3时改变的条件为减小压强,则Y的起始物质的量浓度为0.07.
(3)若t5时改变的条件是降温,此时v(正)>v(逆),若X的物质的量减少0.2mol时,容器与外界的热交换总量为a KJ,写出该反应的热化学方程式2X(g)+Y(g)?3Z(g)△H=-10akJ•mol-1.
(4)t4时改变的某一反应条件可能是AB(选填序号).
A.使用催化剂        B.增大压强         C.增大反应物浓度.

分析 (1)由图象计算Z的浓度变化,再根据v=$\frac{△c}{△t}$计算反应速率;X的转化率=$\frac{转化浓度}{起始浓度}$×100%计算;
(2)根据Z、X浓度的变化判断二者计量数关系,根据t3~t4阶段判断化学方程式,然后根据化学方程式计算;
(3)计算2molA反应的热量,根据降温时v(正)>v(逆)判断反应的吸热、放热,结合方程式书写热化学方程式;
(4)该反应反应前后气体体积不变,t4后反应速率加快,正逆反应速率相等,据此进行分析.

解答 解:(1)若t1=15s,生成物Z在t0~t1时间段的平均反应速率为:v=$\frac{0.16mol/L-0.1mol/L}{5s}$=0.012mol•L-1•s-1;
X的转化率=$\frac{转化浓度}{起始浓度}$×100%=$\frac{0.12-0.08}{0.12}$×100%=33.3%,
故答案为:0.012mol•L-1•s-1;33.3%;
(2)t1时反应中X的浓度变化为0.12mol/L-0.08mol/L=0.04mol/L,Z的浓度变化为0.16mol/L-0.1mol/L=0.06mol/L,反应中X与Z的计量数之比为0.04:0.06=2:3,若t3时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:2X(g)+Y(g)?3Z(g),根据方程式可知消耗0.04mol/L的X,则消耗0.02mol/L的Y,平衡时Y的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为:0.05mol/L+0.02mol/L=0.07mol/L,
故答案为:0.07;
(3)反应的方程式为2X(g)+Y(g)?3Z(g),X的物质的量减少0.2mol,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,则X的物质的量减少2mol,与外界的热交换总量为akJ×$\frac{2mol}{0.2mol}$=10akJ,t5时改变的条件是降温,此时v(正)>v(逆),说明向正反应方向移动,则正反应放热,该反应的热化学方程式为:2X(g)+Y(g)?3Z(g)△H=-10akJ•mol-1,
故答案为:2X(g)+Y(g)?3Z(g)△H=-10akJ•mol-1;
(4)该反应反应前后气体体积不变,t4后正逆反应速率都加快且相等,所以改变的体积可能是使用了催化剂或加压,
故答案为:AB.

点评 本题考查化学平衡移动图象题,涉及反应速率的计算、平衡常数的计算、影响平衡移动的因素的分析等,题目难度较大,注意从乙图判断各阶段的影响因素为解答该题的关键.

练习册系列答案
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2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
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CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol
当使用管道煤气的用户改用天然气后,在相同条件下燃烧等体积的天然气,理论上所获得的热值,前者大约是后者的多少倍(  )
A.0.8B.1.3C.3.1D.0.32

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14.下列实验操作能实现符合题中要求的是(  )
A.
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C.
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D.
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15.碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式.
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等.
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C(石墨)+CO2(g)═2CO(g)△H2=+172.5kJ/mol
则CO还原Fe2O3的热化学方程式为Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=-28.5kJ/mol;
②氯化钯(PdCl2)溶液常被应用于检测空气中微量CO,PdCl2被还原成单质,反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl;
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中,向两极分别通入C3H8和O2构成丙烷燃料电池.
①负极电极反应式是:C3H8+26OH--20e-=3CO32-+17H2O;
②某同学利用丙烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.下列说法中正确的是ABD(填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H++2e-═H2↑
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组温度/℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/min
H2OCOCO2
1650241.65
2900120.43
3900120.41
①该反应的正反应为放热(填“吸”或“放”)热反应;
②实验2中,平衡常数K=$\frac{1}{6}$;
③实验3跟实验2相比,改变的条件可能是使用了催化剂或增大了压强(答一种情况即可)

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2.能在空气中稳定保存的物质是(  )
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19.已知醋酸、醋酸根离子在溶液中存在下列平衡:
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现将 50mL 0.2mol•L-1 醋酸与 50mL 0.2mol•L-1 醋酸钠溶液混合制得溶液甲,下列叙 述正确的是(  )
A.溶液甲的 pH>7
B.对溶液甲进行微热,K1、K2 同时增大
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