这篇文档是针对高中化学课程中关于化学平衡图像和等效平衡的部分进行的作业及解析。在化学平衡中,平衡图像是一种直观展示反应过程中各物质浓度变化趋势的工具,而等效平衡则是指在不同的初始条件下,经过变化最终达到相同的平衡状态。
文档通过选择题的形式来测试学生对化学平衡的理解。第一题中,通过分析气体物质的量随时间的变化曲线,确定了反应方程式为3X + Y → 2Z,并指出尽管在2分钟时达到了平衡,但反应仍在进行,只是物质的量不再显著改变。此外,计算了Z的反应速率,并利用压强之比等于物质的量之比来验证平衡时的压强比例。
第二题考察了温度对平衡的影响。当温度升高时,B的转化率增加,表明这是一个吸热反应。B点表示平衡状态,此时混合气体的平均摩尔质量不再变化。而T1温度下,a点时反应未达平衡,增大压强会使反应向生成物方向进行,与实际不符。
第三题中,通过C的体积分数随时间变化的曲线,可以看出反应是放热的,降低温度会使得平衡向生成C的方向移动,C的体积分数增大。同时,平衡常数可以通过计算得到。在恒定容器中,气体密度不变不能作为平衡标志,因为反应前后气体分子数不变。加入催化剂可以提高反应速率,同时降低活化能。
第四题比较了在相同温度下,不同起始量的反应物N2和H2在相同容积容器中的反应情况。高浓度的反应物会加快反应速率,提高转化率,但H2的体积分数反而会降低,因为更多的H2转化为NH3。
最后一题讨论了不同体积和不同初始浓度的SO2和O2在反应2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g)中的表现。在恒温条件下,甲乙两容器中,平衡常数K不受温度影响,但乙中的压强更高,平衡会更向右移动。而在绝热条件下,丁容器中的反应会因为热量无法散失而更快达到平衡,但丙容器由于体积更大,达到平衡所需时间更长。
这些题目和解析涵盖了化学平衡的基本概念,包括平衡图像的解读、反应速率的影响因素、平衡常数的计算以及等效平衡的理解,这些都是高中化学选修4中重要的知识点。通过这些练习,学生可以加深对化学平衡动态和影响因素的认识。