- 等效平衡
- 共222题
在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8 mol D,请填写下面空白。
(1)用D表示的平均反应速率为____________A的转化率为____________。
(2)如果缩小容器容积(温度不变),则平衡体系中混合气体的密度____________(填“增大”、“减少”或“不变”)。
(3)若开始时只加C和D各4/3 mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡相等,则还应加入____________ mol B物质。
(4)若向原平衡体系再投入1 mol A和1 mol B,平衡____________(填“右移、左移或不移”)。
正确答案
(2)0.2 mol·L-1·min-1;60%
(2)增大
(3)4/3
(4)右移
在一个固定体积的密闭容器中,向容器中充入2mol A和1mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g)?3C(g)+D(s),反应达到平衡时C的浓度为1.2mol/L.
(1)若使容器温度升高,平衡时混合气体中C的质量分数增加,则正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)若维持容器体积和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L的是 (用序号填空)
①4mol A+2mol B ②3mol C+1mol D+l mol B
③3mol C+2mol D ④1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C
(3)某温度下,向容器中加入3mol C和0.8mo1D,反应达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L,则容器的容积V应大于 L,小于 L.
(4)如果在一体积为2L的容器中充入4mol A和2mol B,维持条件和原来相同,达到平衡时C的浓度是否仍为1.2mol/L? (填是,不是或不一定)
正确答案
水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C (s) + H2O(g) CO (g) +H2 (g) △H
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=_______,已知:K300℃
(2)上述反应达到平衡后,增加H2O(g)的量,则C(s)的物质的量_______(增大、减小、不变)
(3)下列说法一定能判断如上反应达平衡的是__________
A.消耗1mol H2O(g)同时生成1mol H2
B.容器内混合气体的总质量不变
C.恒温恒容时容器内气体的压强不变
D.H2O(g) 、CO (g) 、H2 (g)三种气体的浓度比为1︰1︰1.
E.恒温恒容时容器内气体的密度不变
(4)上述反应在t0时刻达到平衡,在t1时刻改变某一条件后正反应速率(ν正)随时间的变化如下图所示,填出对应的编号。 ① 缩小容器体积_________; ② 降低温度 ____________。
(5)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中①②相应的空格。
正确答案
(1)表达式K= C(CO)·C(H2) / C(H2O); 吸
(2)减小
(3)BCE
(4)①b;②f
(5)①0.60; ②>
在500°C、常压下,将2mol SO2和1mol02放入一个体积可变的密闭容器中,测得容器的起始容积为200L.经一段时间后反应达到平衡,混合气体的体积变为140L,请回答下列问题:
(1)SO2的转化率为______.如果向平衡混合气中充入N 2,SO2的转化率如何变化?______.
(2)若起始时加入amolSO2、b mol O2,且a:b=2:l,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,测得混合气体的容积为210L.则 a=______,容器的起始容积为______SO3的体积分数为______
(3)若将密闭容器体积固定为200L,起始时加入xmolSO2、y mol O2和z mol SO3,反应达平衡时,温度、压强与(2)完全相同,容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同,则x、y应该满足的关系式为______,x、z应该满足的关系式为______.
正确答案
(1)反应方程式为2SO2+O2
2SO3,利用三段式计算,
2SO2+O2
2SO3
起始:2mol 1mol 0
转化:2x x 2x
平衡:2-2x 1-x 2x
根据体积之比等于物质的量之比可知:(2-2x+1-x+2x):3=140:200,解之得x=0.9,所以SO2的转化率为×100%=90%,如果向平衡混合气中充入N 2,压强不变,体积增大,平衡向逆反应方向移动,则SO2的转化率降低,故答案为:90%;降低(或减小);
(2)起始时加入amolS02、b mol O2,且a:b=2:l,在同样温度和压强下,反应达到平衡时,与(1)平衡状态相同,为等效平衡,物质的转化率和百分含量都相同,设起始体积为V,则=
,解之得V=300L,SO3的体积分数为与(1)相同,为
×100%=
×100&=
×100%=85.7%,
故答案为:3; 300 L;85.7%(或);
(3)若将密闭容器体积固定为200L,起始时加入xmolS02、y mol 02和z mol SO3,反应达平衡时,温度、压强与(2)完全相同,容器内各气体的体积分数也与(2)达平衡时的情况完全相同,为等效平衡,则有x=2y,且相当于只加二氧化硫和氧气时,起始时二氧化硫的物质的量(设为n)应为=
,n=
,即x+z=
,
故答案为:x=2y; x+z=.
已知2SO2 (g)+O2 (g)⇌2SO3 (g);△H=-197kJ•mol-1.向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲) 2mol SO2和1mol O2;(乙) 1mol SO2和0.5mol O2;(丙) 2mol SO3.恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是( )
正确答案
恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,
A、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙,故P甲=P丙<2P乙,故A错误;
B、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,故B正确;
C、对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2:1,故C错误;
D、甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故Q甲+G丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,故D错误;
故选B.
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