- 化学平衡
- 共1514题
（2012春•邗江区期中）将4mol A气体和2mol B气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应2A（气）+B（气）⇌2C（气），若经2秒后测得C的浓度为0.6mol•L-1，现有下列几种说法：
①用物质A表示反应的平均速率为0.3mol•L-1•s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol•L-1•s-1
③2s时物质A的转化率为30%
④2s时物质B的浓度为1.4mol•L-1，其中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：①v（C）=
②v（C）=
③根据方程式可知，△c（A）=△n（C）=0.6mol•L-1，故△n（A）=0.6mol•L-1×2L=1.2mol，故A的转化率=
④根据浓度变化量之比等于化学计量数之比计算△c（B）=
故选B．
正确答案
解析
解：由达到平衡的时间可看出P2＞P1，压强增大，C%的百分含量降低，说明平衡向逆反应方向，则n＞2，
故选B．
为了减少温室气体排放，目前工业上采用CO2与H2在CuO-ZnO/ZrO催化下反应制备重要化工原料CH3OH的工艺：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）；△H＜0．为了探究其反应原理进行如下实验，在2L密闭容器内250℃条件下，测得n（CO2）随时间的变化情况如下表：
根据题目回答下列问题：
（1）0～3s内用H2表示的平均反应速率是______，
（2）平衡时CO2的转化率是______．
（3）能说明反应已达平衡状态的是______．
A．υ（H2）=3υ（CO2） B．容器内压强保持不变 C．υ逆（CO2）=υ正（CH3OH） D．容器内密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是______．（填序号）
A．及时分离出产物 B．适当升高温度 C．增大CO2浓度 D．选择适当的催化剂．
正确答案
解：（1）0～3s内用二氧化碳表示的平均反应速率v=
（2）当反应达到平衡时，二氧化碳转化率=
（3）A．υ（H2）=3υ（CO2）不一定是平衡状态，故A错误；
B．反应是一个前后气体体积变化的反应，当容器内压强保持不变，证明已经平衡，故B正确；
C．υ逆（CO2）=υ正（CH3OH），证明正逆反应速率相等，已经平衡，故C正确；
D．容器内密度ρ=
故选BC．
（4）A．及时分离出产物，会导致化学反应速率减慢，故A错误；
B．适当升高温度，化学反应速率加快，升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，即向着逆方向进行，故B错误；
C．增大CO2浓度，化学反应速率加快，向着正方向进行，故C正确；
D．选择适当的催化剂，会加快化学反应速率，但是化学平衡不移动，故D错误．
故选C．
解析
解：（1）0～3s内用二氧化碳表示的平均反应速率v=
（2）当反应达到平衡时，二氧化碳转化率=
（3）A．υ（H2）=3υ（CO2）不一定是平衡状态，故A错误；
B．反应是一个前后气体体积变化的反应，当容器内压强保持不变，证明已经平衡，故B正确；
C．υ逆（CO2）=υ正（CH3OH），证明正逆反应速率相等，已经平衡，故C正确；
D．容器内密度ρ=
故选BC．
（4）A．及时分离出产物，会导致化学反应速率减慢，故A错误；
B．适当升高温度，化学反应速率加快，升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，即向着逆方向进行，故B错误；
C．增大CO2浓度，化学反应速率加快，向着正方向进行，故C正确；
D．选择适当的催化剂，会加快化学反应速率，但是化学平衡不移动，故D错误．
故选C．
（2010秋•上海月考）合成氨工业，现今常采用450℃，20～50MPa条件下进行，下表是不同温度和压强下的平衡体系中氨的体积分数
（1）已知某温度下，平衡常数表达式为k=
（2）在一定压强下，从400℃到500℃，平衡常数K将______（填“增大”、“减小”
或“不变”）；写出合成氨催化剂的名称______；
（3）分析表中数据，你能得出的结论是①______、②______；
（4）在工业选择了适宜条件以后，为了提高反应的转化率，可以采取的措施是______；
A、将混合体系中的氨气液化分离 B、在体系中充入适量的氢气
C、将氢气和氮气循环利用 D、在体系中充入适量的氨气．
正确答案
解：（1）依据平衡常数等于平衡生成物浓度的幂次方乘积除以反应物浓度的幂次方乘积，那么K的分母即是反应物，分子即为生产物，幂次方即为前面的系数，由K可知反应为
（2）根据表格在一定压强下，从400℃到500℃，氨的体积分数在变小，说明升温平衡向逆反应方向移动，故从400℃到500℃，平衡常数K将减小，合成氨催化剂的名称为铁触媒，故答案：减小；铁触媒；
（3）根据表格中的数据分析，在一定压强下温度越低，氨的体积分数在变大，在一定温度下压强越高，氨的体积分数在变大，所以高压低温有利于氨气的合成，但是工业生产除了要考虑转化率的问题还要考虑反应速率的问题，既要提高反应速率又要提高转化率，所以合成氨工业选择的条件是450℃，40.5MPa；
故答案：从化学反应速率角度，催化剂在450℃时，催化效果最好；从化学反应速率和平衡移动角度考虑，在能耗和材料强度许可的情况下，采用40.5MPa条件下平衡体系中氨的体积分数较大；
（4）根据平衡移动原理，为了提高反应的转化率，应尽可能的使平衡向正反应方向移动；
A、将混合体系中的氨气液化分离，相当于减少生产物的浓度，平衡向正反应方向移动，反应的转化率提高，故A正确；
B、在体系中充入适量的氢气，相当于增大反应物的浓度，虽然平衡向正反应方向移动，但是反应物氢气的总量增加的多，氢气的转化率反而减小，故B错误；
C、将氢气和氮气循环利用，相当于将没有转换的反应物再一次的进行反应，所以反应的转化率提高，故C正确；
D、在体系中充入适量的氨气，相当于增大生产物的浓度，平衡向逆反应方向移动，反应的转化率减小，故D错误；
故选AC．
解析
解：（1）依据平衡常数等于平衡生成物浓度的幂次方乘积除以反应物浓度的幂次方乘积，那么K的分母即是反应物，分子即为生产物，幂次方即为前面的系数，由K可知反应为
（2）根据表格在一定压强下，从400℃到500℃，氨的体积分数在变小，说明升温平衡向逆反应方向移动，故从400℃到500℃，平衡常数K将减小，合成氨催化剂的名称为铁触媒，故答案：减小；铁触媒；
（3）根据表格中的数据分析，在一定压强下温度越低，氨的体积分数在变大，在一定温度下压强越高，氨的体积分数在变大，所以高压低温有利于氨气的合成，但是工业生产除了要考虑转化率的问题还要考虑反应速率的问题，既要提高反应速率又要提高转化率，所以合成氨工业选择的条件是450℃，40.5MPa；
故答案：从化学反应速率角度，催化剂在450℃时，催化效果最好；从化学反应速率和平衡移动角度考虑，在能耗和材料强度许可的情况下，采用40.5MPa条件下平衡体系中氨的体积分数较大；
（4）根据平衡移动原理，为了提高反应的转化率，应尽可能的使平衡向正反应方向移动；
A、将混合体系中的氨气液化分离，相当于减少生产物的浓度，平衡向正反应方向移动，反应的转化率提高，故A正确；
B、在体系中充入适量的氢气，相当于增大反应物的浓度，虽然平衡向正反应方向移动，但是反应物氢气的总量增加的多，氢气的转化率反而减小，故B错误；
C、将氢气和氮气循环利用，相当于将没有转换的反应物再一次的进行反应，所以反应的转化率提高，故C正确；
D、在体系中充入适量的氨气，相当于增大生产物的浓度，平衡向逆反应方向移动，反应的转化率减小，故D错误；
故选AC．
在一定条件下，某密闭容器中发生了如下反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＜0平衡后，SO2、O2、SO3的物质的量之比为3：2：5．保持其它条件不变，升温后达到新平衡时，SO2、O2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol，此时容器内SO3的物质的量应为（ ）
正确答案
解析
解：改变温度达到新的平衡时，SO2、O2的物质的量分别为1.4mol和0.9mol，产生SO2、O2的物质的量之比是1.4：0.9=1.55：1＞3：2，说明改变温度平衡向逆反应方向移动，
设改变温度后转化的SO3的物质的量为xmol，则：
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）
xmol 0.5xmol xmol
故（1.4mol-xmol）：（0.9mol-0.5xmol）=3：2，解得x=0.2；
故原平衡时SO2的物质的量=1.4mol-0.2mol=1.2mol，
则原平衡时SO3的物质的量=1.2mol×
故改变温度，到达新平衡SO3的物质的量=2mol-0.2mol=1.8mol，
故选A．
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