- 化学平衡
- 共1514题
（2015秋•黑龙江校级月考）在一固定容积的密闭容器中，放入2mol A和1mol B，在一定条件下发生下列反应：2A（g）+B（g）⇌n C（g）+2D（g）达平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强是原来的7/6倍，C的浓度是B浓度的2倍，则此反应中n值是（ ）
正确答案
解析
解：设消耗的B的物质的量是x，则
2A（g）+B（g）⇌n C（g）+2D（g）
初始物质的量：2 1 0 0
变化物质的量：2x x nx 2x
平衡物质的量：2-2x 1-x nx 2x
解得x=0.5，n=2．
故选C．
80℃时，2L 密闭容器中充入0.40mol N2O4，发生反应N2O4═2NO2△H=+Q kJ•mol-1（Q＞0），获得如下数据：
下列判断正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、该反应为吸热反应，温度升高，平衡向吸热的方向移动，即正反应方向移动，平衡常数K增大，故A错误；
B、20～40s 内，v（NO2）=
C、浓度不变时，说明反应已达平衡，反应达平衡时，生成NO2的物质的量为0.30mol•L-1×2L=0.60mol，由热化学方程式可知生成2molNO2吸收热量QkJ，所以生成0.6molNO2吸收热量0.3QkJ，故C正确；
D、100s时再通入0.40mol N2O4，平衡状态相当于增大压强，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，故D错误；
故选C．
（1）目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，
在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示．
①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v （H2）=______mol/（L•min）．
②该反应的平衡常数表达式为______．
③下列措施中能使 n（CH3OH）/n（CO2）增大的是______．
A．升高温度 B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离 D．再充入1molCO2和3molH2
（2）①在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2═2CO+O2，CO可用作燃料．
已知该反应的阳极反应为：4OH--4e-═O2↑+2H2O则阴极反应式为：______．
②有人提出，可以设计反应2CO═2C+O2（△H＞0、△S＜0）来消除CO的污染．请你判断是否可行并说出理由：______；______．
正确答案
解：（1）①利用三段式解题法计算
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），
开始（mol/L）：1 3 0 0
变化（mol/L）：0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.25 0.75 0.75 0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
故答案为：0.225；
②平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则K=
③要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，应使平衡向正反应方向移动，
A．因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）减小，故A错误；
B．充入He（g），使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，故D错误．故B错误；
C．将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故C正确；
D．再充入1mol CO2和3mol H2，等效于在原来基础上缩小体积一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）增大，故D正确．
故答案为：CD．
（2）①总反应式为2CO2=2CO+O2，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，总反应式减去阳极反应式得阴极反应式，所以阴极反应为：2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-，
故答案为：2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-；
②反应2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0），则△G=△H-T•△S＞0，反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行；
故答案为：不可行；该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行．
解析
解：（1）①利用三段式解题法计算
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），
开始（mol/L）：1 3 0 0
变化（mol/L）：0.75 2.25 0.75 0.75
平衡（mol/L）：0.25 0.75 0.75 0.75
从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=
故答案为：0.225；
②平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，则K=
③要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，应使平衡向正反应方向移动，
A．因正反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）减小，故A错误；
B．充入He（g），使体系压强增大，但对反应物质来说，浓度没有变化，平衡不移动，n（CH3OH）/n（CO2）不变，故D错误．故B错误；
C．将H2O（g）从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故C正确；
D．再充入1mol CO2和3mol H2，等效于在原来基础上缩小体积一半，压强增大，平衡向正反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）增大，故D正确．
故答案为：CD．
（2）①总反应式为2CO2=2CO+O2，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，总反应式减去阳极反应式得阴极反应式，所以阴极反应为：2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-，
故答案为：2CO2+4e-+2H2O=2CO+4OH-；
②反应2CO=2C+O2（△H＞0、△S＜0），则△G=△H-T•△S＞0，反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行；
故答案为：不可行；该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行．
在恒温恒容下，对反应CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量如下表：
上述四种情况达到平衡后，n（CO）的大小顺序是（ ）
正确答案
解析
解：甲和乙均只有反应物，不需转化，对丙和丁进行“一边倒”转化，
假设丙、丁中的CO、H2O（g）全部转化为CO2、H2，则：
CO2（g）+H2（g）
丙开始时 0mol 0mol 2amol 2amol
丙假设全转化 2amol 2amol 0mol 0mol
CO2（g）+H2（g）
丁开始时 amol 0mol amol amol
丁假设全转化 2amol amol 0mol 0mol
经转化后，乙、丁的起始浓度一样，为等效平衡，平衡时CO的物质的量相等，
丙相当于在乙平衡的基础上，再加入amol氢气，平衡向正反应移动，故CO的物质的量：丙＞乙，
乙相当于在甲平衡的基础上，再加入amol CO2，平衡向正反应移动，故CO的物质的量：乙＞甲，
综上所述，CO的物质的量：丙＞乙=丁＞甲，
故选A．
对于可逆反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、化学反应达到平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比，根据化学方程式可知4v正（O2）=5v逆（NO），故A正确；
B、若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则只表明反应正向进行，不能体现正逆反应速率相等，故B错误；
C、达到化学平衡时，若增加容器体积，则物质的浓度减小，正逆反应速率均减小，故C错误；
D、化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比，根据化学方程式可知3v正（NH3）=2v逆（H2O）成立，故D错误；
故选A．
扫码查看完整答案与解析