- 化学平衡移动原理
- 共39题
一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是
正确答案
解析
本题主要考查外界条件对化学平衡的影响,同时考查考生应用基础知识解决简单化学问题的能力。因反应前后气体分子数不等,平衡前容器内压强逐渐变小,当恒温且容器内压强不变时,可逆反应达到平衡,A选项错误;硫为液体,减少其量不影响化学反应速率,B选项错误;升温,平衡左移,SO2的转化率降低,C项错误;只有温度的改变,才能影响反应的平衡常数,浓度、压强、催化剂对化学平衡常数无影响,故D项正确。
知识点
一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是
正确答案
解析
本题考查化学平衡知识,通过分析图象确定可能对应的反应,观察图象可知,达到平衡用的时间短反应速率快,T2>T1、p1>p2.升高温度水蒸气的百分含量降低,说明平衡逆向移动,反应放热,ΔH<0;增大压强水蒸气的百分含量增大,说明平衡正向移动,正反应气体分子数减少,综合分析A选项中反应符合要求。
知识点
25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如图所示。下列判断正确的是
正确答案
解析
由于铅是固体状态,往平衡体系中加入金属铅后,平衡不移动,c(Pb2+)不变;往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,平衡向左移动,c(Pb2+)变大;升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,平衡向左移动,说明该反应是放热反应,△H﹤0;25℃时,该反应的平衡常数K==0.22/0.10=2.2,故D项正确。
知识点
甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷.氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于.小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可以平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的KP= ;
随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”.“减小”或“不变”)。
(4)从能量阶段分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度.压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%.CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
(a)600℃,0.9Mpa
(b)700℃,0.9MPa
(c)800℃,1.5Mpa
(d)1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)
的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。
正确答案
见解析。
解析
(1)根据盖斯定律,由蒸汽重整的两个反应不难得出该反应的△H=-41.2kJ/mol
(2)由于甲烷氧化的活化能低于蒸汽重整的活化能,所以蒸汽重整速率小于甲烷氧化速率。
(3)Kp=,由于该反应△H>0,所以升温则平衡常数变大。
(4)由于放热的甲烷氧化产生的热量可以供给吸热的蒸汽重整,提高了能源的利用率。
(5)简单读图,条件B同时符合“H2物质的量分数>65%.CO的物质的量分数<10%”;
作图的关键是找准零时刻起点位置,反应过程中的变化趋势以及平衡以后的终点位置,氢气不是原料气,即开始时刻氢气含量为0,由图中可以读出600℃,0.1Mpa条件下,平衡系统中H2物质的量分数为70%,因此不难作图如下:
(6)甲烷氧化程度过高,氢气会和氧气反应。
知识点
在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为、及。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②_______________;
③_______________;
(2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;
(3)该反应的_________0,判断其理由是__________________________________;
(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:
实验②:=__________________________________;
实验③:=__________________________________。
正确答案
(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变
③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4);0.06mol/L;
(3)〉;升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应
(4)0.014mol(L·min)-1;0.008mol(L·min)-1
解析
(1)②使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的
(2)不妨令溶液为1L,则②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为;同样在③中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L
(3) ﹥0;理由:由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,﹥0
(4)从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为:0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L,,∴=2=0.014mol(L·min)-1;进行到4.0mi实验③的A的浓度为:0.064mol/L:△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L,,∴==0.008mol(L·min)-1
知识点
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