- 化学平衡
- 共1514题
某温度时,在密闭容器中,X、Y、Z三种气体浓度的变化如图Ⅰ所示,若其它条件不变,当温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间关系如图Ⅱ所示.则下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据图ⅠX浓度减小了(0.5-0.3)mol/L=0.2mol/L,Y浓度减小了(0.7-0.1)mol/L=0.6mol/L,所以X、Y为反应物,Z的浓度增加了0.4mol/L,所以Z为生成物,它们的变化量之比为0.2:0.6:0.4=1:3:2,反应中各物质计量数之比等于物质的浓度的变化量之比,写出化学方程式为X(g )+3Y(g)⇌2Z(g),根据图Ⅱ可知,T1>T2,高温时Y的体积分数大,平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应△H<0,故A正确;
B、升高温度正逆反应速率均增大,该反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,故B错误;
C、减小体积平衡向体积减小的方向移动,根据反应A(g )+3B(g)⇌2C(g)可知,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D、恒容条件下通稀有气体,反应中的各物质的浓度不变,所以平衡不移动,故D错误;
故选A.
在恒温条件下,有甲、乙两容器,甲容器为体积不变的密闭容器,乙容器为一个带有理想活塞(即无质量、无摩擦力的刚性活塞)的体积可变的密闭容器,两容器起始状态完全相同,都充有C气体,若发生可逆反应C(g)⇌A(g)+B(g),经一段时间后,甲、乙两容器反应都达到平衡.下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:甲为恒容,乙为恒压,随着反应的进行,甲容器压强逐渐增大,而乙压强不变,
A.增大压强平衡向逆方向移动,C的转化率减小,则平衡时C的转化率:乙>甲,故A正确;
B.增大压强平衡向逆方向移动,平衡时C的体积分数:甲>乙,故B错误;
C.压强越大反应速率越大,则反应速率:甲>乙,故C错误;
D.增大压强平衡向逆方向移动,则平衡时A的物质的量:乙>甲,故D错误.
故选A.
在一定温度下,容器中加入CO和H2O(g)各1mol,发生反应:CO+H2O⇌CO2+H2,达到平衡时生成0.7mol的CO2,若其他条件不变,一开始就加入4mol H2O(g),则达到平衡可能生成的CO2是( )
正确答案
解析
解:若其他条件不变,一开始就加入4mol H2O(g),相当于在原平衡的基础上加入3molH2O(g),平衡向正反应方向移动,水的转化率增大,故平衡时CO2的物质的量大于0.7mol,假定水完全反应,生成CO2的物质的量为1mol,由于是可逆反应,水不能完全反应,故平衡时0.7mol<n(CO2)<1mol,
故选:B.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、有效碰撞是原子结合形成新分子的过程,能够发生化学反应的碰撞是有效碰撞,故A正确;
B、正反应进行程度大说明该反应的转化率大,但不能决定反应速率,这要看改变的条件,举个例子:氮氢合成氨中N2+3H2⇌2NH3,△H<0,假设在恒容条件下进行,反应过程中不改变各物质的物质的量,当达到平衡态时,降低温度,根据勒沙特列原理,反应会向正向进行以减弱温度降低的程度;但是由于温度的降低,导致分子能量的降低,致使反应速率减慢,故B错误;
C、根据化学反应能量守恒:当反应物的总能量高于生成物的总能量时,发生放热反应,故C正确;
D、平衡是指正逆反应速率相等,如果速率不等了平衡自然就会移动,即化学平衡移动时,反应速率一定变化,故D正确.
故选B.
(2015秋•台州校级月考)氨气是重要化工产品之一.传统的工业合成氨技术的反应原理是:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol.在500℃、20MPa时,将N2、H2置于一固定容积的密闭容器中反应,反应过程中各种物质的量变化如图1所示,回答下列问题:
(1)计算反应在第一次平衡时的平衡常数K=______.(保留二位小数)
(2)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是______.
(3)45min时刻改变的条件是______.
(4)产物NH3在5~10min、25~30min和45~50min时平均反应速率从大到小的排列次序为______(平均反应速率分别以v1、v2、v3表示).
(5)随着条件的改变,达到三次平衡时H2的转化率也发生了变化,如分别以α1、α2、α3表示,其中最小的是______.
(6)请在图2中用实线表示25~45、45~60min 两阶段化学平衡常数K的变化图象.
正确答案
解:(1)第一次达到平衡常数时,氨气的浓度为:2.00mol/L,氢气浓度为:3.00mol/L,氮气的浓度为1.00mol/L,第一次平衡时平衡常数K=≈0.15,
故答案为:0.15;
(2)25min时生成物氨气的物质的量浓度为0、氮气和氢气的浓度逐渐减小,说明从反应体系中移出产物氨气,平衡向着正向移动,故答案为:正反应方向移动;移走生成物NH3;
(3)45min时,氨气的浓度增大,氮气、氢气的浓度减小,化学平衡平衡向着正向移动,该反应是放热反应,说明降低了温度,
故答案为:降低温度;
(4)由图可知,5~10min氨气的浓度变化大于0.5mol/L,25~30min氨气浓度变化约为0.5mol/L,45~50min氨气的浓度变化为(1.0-0.76)mol/L=0.24mol/L,时间变化为5min,由v=可知,反应速率关系为:v1>v2>v3,
故答案为:v1>v2>v3;
(5)第一次平衡时氢气的转化率为:×100%=50%,第二次平衡时氢气的转化率为:
×100%=38%,第三次达到平衡时氢气的转化率为:
×100%≈19.4%,显然第三次氢气的转化率最低,即最小的是α3,
故答案为:α3;
(6)平衡常数和温度有关,放热反应,温度越高,K越小,温度越低,K越大,25~45、45~60min 两阶段化学平衡常数K的变化图象如下:,故答案为:
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解析
解:(1)第一次达到平衡常数时,氨气的浓度为:2.00mol/L,氢气浓度为:3.00mol/L,氮气的浓度为1.00mol/L,第一次平衡时平衡常数K=≈0.15,
故答案为:0.15;
(2)25min时生成物氨气的物质的量浓度为0、氮气和氢气的浓度逐渐减小,说明从反应体系中移出产物氨气,平衡向着正向移动,故答案为:正反应方向移动;移走生成物NH3;
(3)45min时,氨气的浓度增大,氮气、氢气的浓度减小,化学平衡平衡向着正向移动,该反应是放热反应,说明降低了温度,
故答案为:降低温度;
(4)由图可知,5~10min氨气的浓度变化大于0.5mol/L,25~30min氨气浓度变化约为0.5mol/L,45~50min氨气的浓度变化为(1.0-0.76)mol/L=0.24mol/L,时间变化为5min,由v=可知,反应速率关系为:v1>v2>v3,
故答案为:v1>v2>v3;
(5)第一次平衡时氢气的转化率为:×100%=50%,第二次平衡时氢气的转化率为:
×100%=38%,第三次达到平衡时氢气的转化率为:
×100%≈19.4%,显然第三次氢气的转化率最低,即最小的是α3,
故答案为:α3;
(6)平衡常数和温度有关,放热反应,温度越高,K越小,温度越低,K越大,25~45、45~60min 两阶段化学平衡常数K的变化图象如下:,故答案为:
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