- 走进化学工业
- 共2781题
体积完全相同的两个容器A和B,已知A装有SO2和O2各1g,B装有SO2和O2各2g,在相同温度下反应达到平衡时A中SO2的转化率为a%,B中SO2的转化率为b%,则A、B两容器中SO2转化率的关系正确的是( )
正确答案
解析
解:已知A装有SO2和O2各1g,B装有SO2和O2各2g,B中的量是A的2倍,则B中压强大,增大压强,平衡正移,SO2的转化率的增大,所以B中SO2的转化率大于A中SO2的转化率,即a%<b%,
故选C.
在密闭容器中,对于可逆反应2A+3B⇌2C(g) 平衡时C的体积分数与温度和压强的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若正反应方向△H<0,升高温度,平衡向逆反应移动,C的含量降低,由图可知,温度T2到达平衡时C的含量较低,故温度T2>T1,故A错误;
B、温度一定时,压强越大,C的含量越大,平衡向正反应方向移动,A、B至少有一种气体,而A的化学计量数等于C,故B一定为气体,若均为气体,混合气体总质量不变,总的物质的量减少,平均相对分子质量增大,若A为非气态,平衡正向移动,混合气体的总质量增大,总的物质的量减少,故平均相对分子质量增大,故B正确;
C、由C中的分析可知,B一定是气体,A可能是气体,可能为非气体,故C正确;
D、温度一定时,压强越大,C的含量越大,故增大压强平衡向正反应移动,正反应是气体体积减小的反应,即B一定是气体,故D正确;
故选A.
在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的一半,当达到新平衡时,C的浓度为原来1.9倍,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:解:平衡后将气体体积缩小到原来的一半,压强增大,如果平衡不移动,则达到平衡时C的浓度为原来的2倍,但此时C的浓度为原来的1.9倍,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,
A、增大压强平衡向逆反应方向移动,增大压强平衡向体积减小的方向移动,则有:m+n<p,故A错误;
B、由上述分析可知,增大压强平衡向逆反应方向移动,故B正确;
C、增大压强平衡向逆反应方向移动,则反应物的转化率降低,故A的转化率降低,故C正确;
D、平衡向逆反应移动,生成物的体积百分含量降低,即C的体积分数降低,故D错误.
故选AD.
一定温度下,反应2SO2+O2⇌2SO3,达到平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4.缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是( )
正确答案
解析
解:改变体积达到新的平衡时,SO3、O2的物质的量分别为1.4mol和0.8mol,说明缩小体积平衡向正反应方向移动,
设改变体积后生成的SO3的物质的量为xmol,则:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
xmol 0.5xmol xmol
故(1.4mol-xmol):(0.8mol+0.5xmol)=4:3,解得x=0.2,
故原平衡时SO3的物质的量=1.4mol-0.2mol=1.2mol,
则原平衡时SO2的物质的量=1.2mol×=0.6mol,
故到达新平衡SO2的物质的量=0.6mol-0.2mol=0.4mol,
故选:A.
可逆反应mA(固)+nB(气)⇌cC(气)+fD(气)反应过程中,当其它条件不变时,C的体积分数(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如下图所示,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图象(1)可知T2>T1,温度越高,平衡时C的体积分数φ(C)越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短.由图(2)可知p2>p1,压强越大,平衡时C的体积分数φ(C)越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即n<c+f,
A、催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的体积分数不变,故A错误;
B、正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,故B正确;
C、由上述分析可知,可逆反应mA(固)+nB(气)⇌cC(气)+fD(气)正反应为气体物质的量增大的反应,即n<c+f,故C错误;
D、达平衡后,增加A的量,因为A为固体,所以平衡不移动,故D错误;
故选B.
在一容积为10L的密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1~t4时刻测得A、B、C三种物质的物质的量如下表.据此判断下列结论中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据表中的数据,t1→t2,A、B分别消耗了6mol、3mol,同时生成了3mol的C,故反应方程式为:2A+B⇌C,故A正确;
B、反应前A、B的浓度之比小于2:1,反应过程中消耗的A、B的浓度之比等于2:1,则转化率A的大于B,故B正确;
C、该温度下该反应的化学平衡常数K==
=200,故C正确;
D、t1~t2,C的物质的量变化为2mol,时间为(t2-t1),故C的平均反应速率为:=
(t2-t1)mol/(L•s),故D错误;
故选D.
在100℃时,将N2O4、NO2分别充入两个各为1L的密闭容器中,反应过程中浓度变化如下:[2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0]
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.Ⅰ中α(N2O4)=(0.1-0.04)÷0.1=0.6,α(NO2)=(0.1-0.072)÷0.1=0.28,故Ⅰ、Ⅱ中反应物的转化率α(N2O4)>α(NO2),故A错误;
B.Ⅰ中正反应为N2O4(g)⇌2NO2(g),Ⅱ中正反应为2NO2(g)⇌N2O4(g),两者平衡常数互为倒数,故K(Ⅰ)=,故B错误;
C. 由表格数据可知,平衡时c(N2O4),Ⅰ>Ⅱ,故以N2O4表示的反应速率ν(Ⅰ)>ν(Ⅱ),升高相同温度,以N2O4表示的反应速率ν(Ⅰ)>ν(Ⅱ),故C错误;
D.2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,NO2浓度增大,颜色变深,故D正确,
故选D.
如图表示反应M(g)+P(g)⇌nQ(g)的平衡体系中,Q的物质的量浓度c(Q)与温度T的关系(曲线上的任何一点都表示平衡状态).下列有关该反应的描述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、图象分析可知随温度升高,Q的浓度减小,说明平衡逆向进行,依据平衡移动原理分析,逆向是吸热反应,所以正反应是放热反应,故A正确;
B、化学反应速率影响因素分析,温度越高反应速率越大,A状态与C状态的化学反应速率比较为v(A)<v(C),故B正确;
C、图象分析D状态不是平衡状态,达到平衡需要增大Q的浓度,平衡正向进行,v正>v逆,故C错误;
D、在T2、B状态时,改变体积,压强变化,平衡不动说明反应前后气体体积不变,n=2,故D正确;
故选:C.
在一定条件下,大部分化学反应都有一定的限度.以 KI溶液和FeCl3溶液反应为例(2Fe3++2I-=2Fe2++I2)设计实验,探究此反应存在一定的限度.
可选试剂:①0.1mol•L-1KI溶液;②0.1mol•L-1 FeCl3溶液;③FeCl2溶液;④盐酸;⑤KSCN溶液;
⑥CCl4.
实验步骤:
(1)取5mL 0.1mol•L-1 KI溶液,再滴加几滴0.1mol•L-1FeCl3溶液
(2)充分反应后,将溶液分成三份
(3)取其中一份,加试剂⑥,用力振荡一段时间,现象______.
(4)另取一份,加试剂______(填序号),现象______,离子方程式为______,说明______.
正确答案
有机层呈紫红色
⑤
溶液显血红色
Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3
Fe3+没有反应完(或KI和FeCl3的反应有一定的限度)
解析
解:(3)反应后的溶液中加入CCl4,如有机层呈紫红色,则说明生成碘,故答案为:有机层呈紫红色;
(4)向含Fe3+的溶液中滴加几滴KSCN溶液呈血红色,这是Fe3+的特殊反应,所以可滴加KSCN溶液,溶液显血红色,发生Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,就说明Fe3+没有反应完(或KI和FeCl3的反应有一定的限度).
故答案为:⑤;溶液显血红色; Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3;Fe3+没有反应完(或KI和FeCl3的反应有一定的限度).
(2015•山东模拟)向2L的密闭容器中充入7.6mol NO和3.8mol O2,发生如下反应:
①2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)
②2NO2(g)⇌N2O4(g)
测得NO2和N2O4的浓度变化如图所示,0~10min维持容器温度为T1℃,10min后升高并维持容器的温度为T2℃.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、前5min反应的平均速率v(N2O4)==
=0.18mol•(L•min)-1,故A错误;
B、T1℃时反应②的化学平衡常数K==
=0.4L/mol,故B错误;
C、在该题中,升高温度后,二氧化氮的浓度增加,四氧化二氮的浓度减小,所以平衡②逆向移动,该反应是放热的,故C错误;
D、若起始时向该容器中充入3.6mol NO2和2.0mol N2O4,则Qc=0.31<K,所以反应正向进行,T1℃达到平衡时,
2NO2(g)⇌N2O4(g)
初始:1.8 1.0
变化:2x x
平衡:1.8-2x 1.0+x
则=0.4,解得x=0.1,即N2O4的转化率为10%,故D正确.
故选D.
温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,v(PCl3)==0.0016mol/(L•s),故A错误;
B、由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.2mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>O,故B错误;
C、对于可逆反应:PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g),
开始(mol/L):0.5 0 0
变化(mol/L):0.1 0.1 0.1
平衡(mol/L):0.4 0.1 0.1
所以平衡常数k==0.025.
起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2,起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商Qc==0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D、相同温度下,向容器中再充入1.0 mol PCl5,达到平衡时,与原平衡相比,压强增大平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,原平衡PCl5转化率=×100%=20%,所以PCl5的转化率小于20%,故D错误.
故选C.
体积相同的甲乙两容器中,分别充入1molA和1molB,在相同温度下发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g) 并达到平衡,甲容器保持体积不变,C的体积分数为m%;乙容器保持压强不变,C的体积分数为n%,则m和n的正确关系为( )
正确答案
解析
解:甲为恒温恒容容器反应达到平衡,乙为恒温恒压容器,达到平衡过程中需要保持压强不变,若保持温度相同,分别向两个容器中通入1mol A和1mol B,由于反应是向着气体体积减小的方向进行的,所以甲中反应达到平衡压强减小,乙容器中反应达到平衡,为保持恒压,反应过程中压强大于甲容器,所以最后达到平衡后,C的体积分数大于甲容器中C的体积分数,即m<n,
故选:A.
在一密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1~t4(s)时刻测得各物质的浓度如下表.据此下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A.t3时刻达到化学平衡状态,它是一个动态平衡,v正=v逆≠0,故A错误;
B.从t1~t2,△c(A)=3mol•L-1,△c(B)=1.5 mol•L-1,△c(C)=1.5 mol•L-1,A的转化率为=50%,B的转化率为
=30%,故B错误;
C.化学方程式中,A、B、C的化学计量数之比为3:1.5:1.5=2:1:1,反应方程式为2A+B⇌C,故C正确;
D.从t2~t3,△c(A)=1mol•L-1,故用A表示的该阶段的化学反应速率为=
mol/(L•s)故D正确.
故选CD.
在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两容器,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,反应2SO2+O2⇌2SO3达到平衡后,下列叙述中不正确的是( )
正确答案
解析
解:在相同温度下(T=500K),有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,加入二氧化硫和氧气发生的反应为:2SO2+O2⇌2SO3,反应是气体体积减小的放热反应,甲容器中和乙容器中相比,乙容器中压强大于甲,反应速率快,增大压强,平衡正向移动,二氧化硫转化率增大.
A.乙中物质浓度大于甲,化学反应速率:乙>甲,故A正确;
B.乙容器中压强大于甲,增大压强,平衡正向移动,SO2的体积分数减小,因此平衡混合物中SO2的体积分数:乙<甲,故B错误;
C.乙容器中压强大于甲,增大压强,平衡正向移动,SO2的转化率增大,因此SO2的转化率:乙>甲,故C正确;
D.乙容器中压强大于甲,增大压强,平衡正向移动,O2的体积分数减小,因此平衡时O2的体积分数:甲>乙,故D正确;
故选B.
在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g).2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol•L-1.请填空:
(1)x=______(有过程)
(2)温度降低,K值增大,则正反应是______(填“放热”或“吸热”)反应.
(3)B的转化率为______(有过程).
(4)能判断该反应达到平衡状态的依据是______(填编号)
A.混合气体的密度不变
B.容器中的压强不再变化
C.生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍
D.单位时间内生成3molA,同时生成1molB.
正确答案
解:(1)在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol•L-1,物质的量为0.4mol,则
发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡量(mol) 1.8 0.6 0.4 0.8
B、C的转化量相同,则化学计量数相同,即x=1
故答案为:1;
(2)温度降低,向放热反应方向进行,K值增大,平衡正向进行,怎么正向是放热反应,故答案为:放热;
(3)依据(1)的计算得到,B的转化率=×100%=40%,故答案为:40%;
(4)3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g),
A.反应前后气体质量不变,体积不变,过程中密度不变,所以混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故A错误;
B.反应前后气体压强发生变化,容器中的压强不再变化说明反应达到平衡,故B正确;
C.反应速率之比等于化学方程式系数之比,所以生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍,故C正确;
D.单位时间内生成3molA,同时生成1molB,只能说明反应正向进行,不能怎么反应达到平衡,故D错误;
故答案为:BC.
解析
解:(1)在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol•L-1,物质的量为0.4mol,则
发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡量(mol) 1.8 0.6 0.4 0.8
B、C的转化量相同,则化学计量数相同,即x=1
故答案为:1;
(2)温度降低,向放热反应方向进行,K值增大,平衡正向进行,怎么正向是放热反应,故答案为:放热;
(3)依据(1)的计算得到,B的转化率=×100%=40%,故答案为:40%;
(4)3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g),
A.反应前后气体质量不变,体积不变,过程中密度不变,所以混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故A错误;
B.反应前后气体压强发生变化,容器中的压强不再变化说明反应达到平衡,故B正确;
C.反应速率之比等于化学方程式系数之比,所以生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍,故C正确;
D.单位时间内生成3molA,同时生成1molB,只能说明反应正向进行,不能怎么反应达到平衡,故D错误;
故答案为:BC.
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