- 化学平衡
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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.
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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