- 等效平衡
- 共222题
在一固定体积的1L的密闭容器中,加入2molA和1molB发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s),达到平衡时C的浓度为1.2mol/L.若维持容器体积和温度不变,按下列方法改变起始物质,达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L的是( )
正确答案
解析
解:反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s)中D为固体,D的量不影响平衡;在恒温恒容下,不同途径达到平衡后,C的浓度仍为1.2mol/L,说明与原平衡为等效平衡,按化学计量数转化到方程式的左边,应该满足:n(A)=2mol、n(B)=1mol,
A.该反应是气体体积不变的反应,压强不影响平衡,开始加入4molA+2molB,与加入2molA和1molB达平衡的平衡为等效平衡,达到平衡时C的浓度为2.4mol/L,故A错误;
B.开始加入3molC+1molD+1molB按化学计量数转化到左边可得2molA、2molB,与开始加入2molA、2molB不等效,达到平衡时C的浓度为不是1.2mol/L,故B错误;
C.3molC+0.8molD按化学计量数转化到左边可得1.6molA、0.8molB和0.6molC,与原反应不是等效平衡,达到平衡时C的浓度为不是1.2mol/L,故C错误;
D.1.6molA+0.8molB+0.6molC+0.3molD,按方程式的化学计量数转化到左边,可得2molA、1molB和0.1molD,D为固态,不影响平衡,则与原反应互为等效平衡,达到平衡时C的浓度为1.2mol/L,故D正确;
故选D.
在相同温度和体积均为1L的三个密闭容器中,保持温度和容积不变,以三种不同的投料方式进行反应,平衡时有关数据如下(已知相同条件下2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196kJ/mol),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:恒温恒容条件下,甲与乙为等效平衡,丙加入的氧气的物质的量大于甲,所以丙中二氧化硫达到转化率、三氧化硫的物质的量及放出的热量大于甲的,
A.由于不知达到平衡时二氧化硫的转化率情况,无法比较Q1与Q2的大小;丙中加入的氧气的物质的量比甲多1mol,所以二氧化硫的转化率丙的大于甲的,反应放出的热量Q3>Q1,故A错误;
B.达到平衡时,甲和乙中三氧化硫的物质的量相等,即n2=n1,丙中二氧化硫的转化率大于甲,所以丙中三氧化硫的物质的量大于甲的,即n3>n1=n2,故B错误;
C.甲和乙是从不同的反应方向进行的等效平衡,且二氧化硫和三氧化硫的化学计量数相等,所以一定满足二者的转化率之和等于1,即 α1+α2=1,故C正确;
D.由于甲和乙为等效平衡,则达到平衡时甲和乙中气体的总物质的量相等,所以容器内的总压强一定相等,即p1=p2;由于丙中进入的氧气的物质的量比甲多出1mol,所以达到平衡时丙中压强最大,即p3>p1=p2,故D错误.
故选C.
若向体积不变的密闭容器中充入2mol N2和6mol H2,一定条件下发生反应:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),平衡时混合气共7mol.令a、b、c分别代表N2、H2、NH3起始加入的物质的量,维持温度不变,使达到平衡时各成分的百分含量不变.则:
(1)若a=0,b=0,则c=______.
(2)若a=0.7,b=2.1,则:
①c=______.
②这时反应向______进行,因为:______.
正确答案
4
2.6
逆反应方向
浓度商>平衡常数
解析
解:(1)为完全等效平衡,按化学计量数转化到左边满足n(N2)=2mol、n(H2)=6mol,2mol氮气与6mol氢气完全转化可以得到4mol氨气,故c=4,
故答案为:4;
(2)①为完全等效平衡,按化学计量数转化到左边满足n(N2)=2mol、n(H2)=6mol,则:
0.7+0.5c=2(或2.1+1.5c=6),解得c=2.6,
故答案为:2.6;
②令平衡时,参加反应的氮气的物质的量为xmol,则:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),
开始(mol):2 6 0
转化(mol):x 3x 2x
平衡(mol):2-x 6-3x 2x
2-x+6-3x+2x=7,解得x=0.5,
即平衡时物质的量分别为1.5mol、4.5mol、1mol,
当a、b、c分别为0.7、2.1、2.6时,浓度商>平衡常数(Q>K),则化学反应逆向移动,
故答案为:逆反应方向;浓度商>平衡常数;
在一容积恒定的容器中充入2molA和1molB反应:2A(g)+B(g)⇌XC(g),达到平衡后,C的体积分数为W%,若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol、B:0.3mol、C:1.4mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为W%.则X的值为( )
正确答案
解析
解:恒温恒容下,开始充入2molA和1molB与开始充入0.6molA、0.3molB和1.4molC达到平衡后,C的体积分数为W%,说明为完全等效平衡,按化学计量数转化到左边,满足n(A)=2mol、n(B)=1mol,故0.6mol+=2mol,解得x=2,但是对于反应前后气体系数和相等的反应,物质的投料比等于化学计量数之比,也是等效平衡,所以x=3也是正确的.
故选C.
一定温度下,将amolPCl5通入一个容积不变的反应器中,达到如下平衡:PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g),测得平衡混合气体压强为p1,此时再向反应器中通入amolPCl5,在不变的温度下再度达到平衡,测得压强为p2,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:容积固定,达平衡后再向容器中充入amol PCl5,相当于增大了压强;
A、容器容积不变,加入了五氯化磷,压强增大,平衡逆移,所以平衡时总物质的量小于原来的2倍,则平衡时压强小于原来的2倍,所以2P1>P2,故A正确;
B、由于增大了压强,平衡逆移,所以PCl5的分解率减小,故B错误;
C、容器容积不变,加入了五氯化磷,压强增大,平衡逆移,所以平衡时总物质的量小于原来的2倍,则平衡时压强小于原来的2倍,所以2P1>P2,故C错误;
D、由于增大了压强,平衡逆移,生成的PCl3的量减少,PCl3%(体积含量)减小,故D错误;
故选:A.
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