- 等效平衡
- 共222题
在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1)
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:甲投入1molN2、3molH2,乙容器投入量2molNH3,恒温恒容条件下,甲容器与乙容器是等效平衡,各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等;
而甲容器投入1molN2、3molH2,丙容器加入4molNH3,采用极限转化法丙相当于加入2molN2、6molH2,丙中加入量是甲中的二倍,如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器为等效平衡,所以丙所到达的平衡,可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡,由于该反应是体积减小的反应,缩小容器体积,增大了压强,平衡向着正向移动,所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的,
A、甲投入1molN2、3molH2,乙容器投入量2molNH3,恒温恒容条件下,甲容器与乙容器是等效平衡,即c1=c2,故A正确;
B、甲投入1molN2、3molH2,乙中投入2molNH3,则甲与乙是完全等效的,正逆反应相加正好是一个完整的反应,根据盖斯定律可知,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ,故a+b=92.4,故B正确;
C、丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,丙中压强为乙的二倍;由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,所以丙中压强减小,小于乙的2倍,即2p2>p3,故C错误;
D、丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率α2>α3,故D正确;
故选C.
在密闭容器中,加入3mol A和1mol B,一定条件下发生反应3A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(g),达平衡时,测得C的浓度为w mol/L,若保持容器中压强和温度不变,重新按下列配比作起始物质,达到平衡时,C的浓度仍然为w mol/L的是( )
正确答案
解析
解:根据题中信息可知,两个平衡为恒温恒压下的等效平衡,只要将各物质按照计量数转化成A、B,满足n(A):n(B)=3mol:1mol=3:1即可,
A.6molA+2molB,n(A):n(B)=6mol:2mol=3:1,恒温恒压下,两个反应为等效平衡,达到平衡时C的浓度仍然为w mol/L,故A正确;
B.1.5molA+0.5molB+1molC+0.5molD,按照化学计量数,将1molC、0.5molD按照计算出转化成1.5molA、0.5molB,A的物质的量为3mol、B的物质的量为1mol,与原平衡互为等效平衡,达到平衡时C的浓度仍然为w mol/L,故B正确;
C.3molA+1mol B+2molC+1molD,将C、D按照计量数转化成A、B,相当于6molA、2molB,满足n(A):n(B)=6mol:2mol=3:1,达到平衡时C的浓度仍然为w mol/L,故C正确;
D.2molC、1molD,相当于加入3molA、1molB,满足n(A):n(B)=3mol:1mol=3:1,达到平衡时C的浓度仍然为w mol/L,故D正确;
故选ABCD.
在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4kJ•mol-1)
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲、丙相比较,把丙看成是在恒温且容积是甲容器两倍条件下,体积受到了压缩,原反应正向气体体积减少,因此2c1<c3,故A错;
B、甲乙平衡状态相同,不同的是反应的起始方向不同,在此过程中乙吸收的热热量相当于甲完全转化需再放出的热量,故a+b=92.4,故B正确;
C、比较乙丙可知,丙中氨气的物质的量为乙的2倍,但加压平衡向生产氨气的方向移动,故2p2>p3,故C错;
D、甲乙处于相同的平衡状态,则a1+a2=1,而a2>a3,所以a1+a3<1,故D正确.
故选B、D.
工业上用CO与H2合成甲醇,CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.8kJ/mol.300℃时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲、丙相比较,把甲等效为开始加入1molCH3OH,丙中甲醇的物质的量为甲的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2c1<c3,故A错误;
B、由题目可知生成1molCH3OH的能量变化为90.8kJ,甲、乙平衡状态相同,令平衡时甲醇为nmol,对于甲容器,a=90.8n,等于乙容器b=90.8(1-n),故a+b=90.8,故B错误;
C、比较乙、丙可知,丙中甲醇的物质的量为乙的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2p2>p3,故C错误;
D、甲、乙处于相同的平衡状态,则α1+α2=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1,故D正确,
故选D.
(2015秋•株洲校级期末)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下[已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol]:下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:甲投入1molN2、3molH2,乙容器投入量2molNH3,恒温恒容条件下,甲容器与乙容器是等效平衡,各组分的物质的量、含量、转化率等完全相等;
而甲容器投入1molN2、3molH2,丙容器加入4molNH3,采用极限转化法丙相当于加入2molN2、6molH2,丙中加入量是甲中的二倍,如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器为等效平衡,所以丙所到达的平衡,可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡,由于该反应是体积减小的反应,缩小容器体积,增大了压强,平衡向着正向移动,所以丙中氮气、氢气转化率大于甲和乙的,
A、丙容器反应物投入量4molNH3,采用极限转化法转化为反应物为2molN2、6molH2,是甲中的二倍,若平衡不移动,c3=2c1;丙相当于增大压强,平衡向着正向移动,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c3>2c1,故A错误;
B、甲投入1molN2、3molH2,乙中投入2molNH3,则甲与乙是完全等效的,根据盖斯定律可知,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ,故a+b=92.4,故B错误;
C、丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,丙中压强为乙的二倍;由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,所以丙中压强减小,小于乙的2倍,即2p2>p3,故C错误;
D、丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,若平衡不移动,转化率α1+α3=1;由于丙中相当于增大压强,平衡向着向着正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率α1+α3<1,故D正确;
故选D.
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