- 化学平衡
- 共1514题
接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
2SO2(g)+O2⇌2SO3(g)△H=-190kJ/mol
在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO2和0.10mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol.
(1)该反应平衡常数的表达式为______.
(2)上述平衡转化率为______.
(3)若起始充入0.10mol SO2、0.05mol O2、______mol SO3,达到平衡后,容器中的SO3仍为0.18mol.
(4)若继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2,再次达到平衡后,n(SO3)取值范围是______.
(5)若上述反应在恒压下进行,达到平衡时,平衡转化率将______(填“增大”“减小”“不变”).
正确答案
90%
0.10
0.36mol<n(SO3)<0.40mol
增大
解析
解:(1)化学平衡常数K==
,故答案为:
;
(2)根据方程式,当生成SO30.18mol时,消耗二氧化硫的物质的量是0.18mol,所以二氧化硫的转化率=×100%=90%,故答案为:90%.
(3)根据极限转化法,若起始充入0.10mol SO2、0.05mol O2、和0.10mol SO3时,投入量和0.20mol SO2和0.10mol O2建立的平衡是等效的,所以需要再投入三氧化硫是0.10mol,故答案为:0.10;
(4)假设平衡不移动,此时n(SO3)=0.18×2=0.36mol,假设0.40molSO2完全生成SO3,根据化学方程式2SO2(g)+O2⇌2SO3可知n(SO3)=0.4mol,所以再次达到平衡时,0.36mol<n(SO3)<0.40mol,故答案为:0.36mol<n(SO3)<0.40mol;
(5)上述反应在恒压下进行,相当于在原平衡的基础上加大压强,所以新平衡在原平衡的基础上正向移动了,反应物平衡转化率将增大,故答案为:增大.
可逆反应2Cl2(g)+2H2O(g)⇌4HCl(g)+O2(g)△H>0,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施(填“增大”、“减小”或“不变”):
(1)降低温度,Cl2的转化率______;v正______;
(2)保持容器体积不变,加入He,则HCl的物质的量______.
(3)保持容器压强不变,加入He,则O2的体积分数______;
(4)若温度和体积不变,反应从Cl2和H2O开始至平衡,在这个变化过程中,容器内气体的密度______,相对分子质量______.
正确答案
减小
减小
不变
增大
不变
减小
解析
解:(1)该反应的正方向为吸热反应,所以降低温度,平衡逆移,Cl2的转化率 减小;v正减小;故答案为:减小;减小;
(2)保持容器体积不变,加入He,容器体积不变,各物质的浓度不变,所以对反应无影响,所以HCl的物质的量不变,故答案为:不变.
(3)保持容器压强不变,加入He,体积变大,反应物所占分压减小,平衡正移,则O2的体积分数增大;故答案为:增大;
(4)若温度和体积不变,反应从Cl2和H2O开始至平衡,在这个变化过程中,容器的体积不变,气体的总质量也不变,ρ=,所以容器内气体的密度,
=
,但是气体总物质的量增大,所以相对分子质量减小.故答案为:不变;减小.
(2015秋•清远校级期中)在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0,若起始温度相同,分别向三个容器中通入3mol A和1mol B,则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( )
正确答案
解析
解:①容器是绝热恒容容器,反应进行过程中是放热反应,温度升高;
②是恒温恒容容器,反应进行过程中反应放热,热量散发,压强减小;
③是恒温恒压容器,反应进行过程中为保持恒压,压强增大;
①与②相比,由于②能把反应产生的热量散到空中,相比①来说相当于降低温度,故平衡右移,故平衡时C的体积分数②大于①;②与③相比,由于反应向右移进行时分子数减少,故③中活塞下移,相对②来说,相当于给体系加压,平衡右移,故B、C的体积分数③大于②,达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为③②①;
故选A.
一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:下列描述正确的是( )
正确答案
解析
解:由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,且△n(Y):△n(X):△n(Z)=0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2,则反应的化学方程式为:X+Y⇌2Z,
A.由以上分析可知反应的化学方程式为:X+Y⇌2Z,故A错误;
B.由图象可知反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了=0.395mol/L,故B错误;
C.反应开始到10s时,Y的转化率为=79.0%,故C正确;
D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为=0.079mol/(L•s),故D错误.
故选C.
(2015春•濉溪县月考)一定条件下,反应A(g)⇌B(g)+C(g) 在2.0L的密闭容器中进行,在T1和T2两个温度下A的物质的量与时间的关系如图所示.下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、温度为T2先到达平衡,所以T1<T2,温度越高,平衡时A的物质的量浓度越小,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为吸热反应,所以△H>0,故A正确;
B、正反应是吸热反应温度越高K值越大,所以K(T2)>K(T1),故B错误;
C、A的转化率为=66.6%,故C错误;
D、T2时,该反应的化学平衡时,A的浓度为0.1mol/L,B、C的浓度都为0.2mol/L,所以化学平衡常数K==0.4,故D错误;
故选A.
扫码查看完整答案与解析