- 等效平衡
- 共222题
在一个固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生反应: 2A(g)+B(g)3C(g)+D(g) 达到平衡时,C的浓度为W mol·L-1。若维持容器体积和温度不变,用下列物质作为起始反应物时,经反应达到平衡后C的浓度(用“大于”“小于”“等于”表示)。
(1)加入1 mol A和1 mol B时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
(2)加入2mol A、1mol B、3mol C、1mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
(3)加入3 mol C和1 mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
(4)加入2 mol B、3 mol C、1 mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。
正确答案
(1)小于
(2)大于
(3)等于
(4)大于
已知2X2(g)+Y2(g) 2Z(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol X2和1mol Y2 , 在500℃时充分反应达平衡后Z的浓度为W mol·L-1,放出热量b kJ。
(1)此反应平衡常数表达式为_________________;若将温度降低到300℃,则反应平衡常数将___________(填增大、减少或不变)。
(2) 若原来容器中只加入2mol Z,500℃充分反应达平衡后,吸收热量c kJ,则Z浓度_______Wmol·L-1(填“>”、“<”或“=”),a、b、c之间满足关系___________(用代数式表示)。
(3) 能说明反应已达平衡状态的是___________________。
A. 浓度c(Z)=2c(Y2)
B. 容器内压强保持不变
C. v逆(X2)=2v正(Y2)
D. 容器内的密度保持不变
(4) 若将上述容器改为恒压容器(反应器开始体积相同),相同温度下起始加入2mol X2和1mol Y2达到平衡后,Y2的转化率将_____(填“变大”、“变小”或“不变”) 。
正确答案
(1)K= ; 增大
(2)= ; a = b + c
(3)BC
(4)变大
I. 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:A(气)+B(气)C(气)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为________mol。
(2)若开始时放入3 molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为________mol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x=
______ mol,y=________mol。平衡时,B的物质的量________(选填一个编号)
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol (丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是________________。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是________。
II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较_______(选填一个编号)。
(甲)ab (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是____________________。
正确答案
(1)(1-a)
(2)3a
(3)2;3-3a;丁;若,B的物质的量小于2mol,若
,B的物质的量等于2mol,若
,B的物质的量大于2mol
(4)
(5)乙;因为(5)小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后。
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题.已知:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
试回答下列问题
(1)上述正向反应是______反应 (填“放热”或“吸热”)
(2)要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动,下列措施不可行的有______
A、加入催化剂 B、增大CO的物质的量以提高体系的压强
C、降低温度 D、减小H2的浓度
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X,若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数不等于X的有______
A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g) B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g) D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y=______
(5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K=______,T=______ K
(0℃时T=273K)
正确答案
(1)由表可知,温度越高,平衡常数越小,反应进行程度越小,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应为放热反应,故答案为:放热;
(2)A、加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,故A错误;
B、增大CO的物质的量以提高体系的压强,CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)反应是气体物质的量不变的反应,增大一氧化碳物质的量平衡正向进行,容器内气体物质的量增大,压强增大,故B正确;
C、反应是放热反应,降温,速率减小平衡正向进行,故C错误;
D、减小氢气浓度,平衡正向进行,但速率减小,故D错误;
故选ACD.
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X;
A、采用极限分析法,1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:6mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,故A不符合;
B、采用极限分析法,2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:3mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,故B符合;
C、采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.8mol:3.8mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数小于x,故C符合;
D、采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol:4mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.故D不符合;
故选BC.
(4)因800℃时反应平衡常数为1.
CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
起始:5(1-x) 5x 0 0
转化:5(1-x)y 5(1-x)y 5(1-x)y 5(1-x)y
平衡:5(1-x)(1-y)5(x-y+xy) 5(1-x)y 5(1-x)y
所以平衡常数k==
=1,解得y=x,
故答案为:y=x;
(5)由方程式CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为=284.5kJ/mol,
利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比,设CO、H2物质的量为x、y;
x+y=10
283x+286y=2845
计算得到x=y=5mol;
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),
起始:10mol 10mol 0 0
转化:5mol 5 mol 5mol 5mol
平衡:5mol 5mol 5mol 5mol
所以常数平衡常数为K==
=1;
图表分析可知温度为800°C,T=273+800=1073K
故答案为:1;1073;
已知2X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0,在500℃时将2molX和1molY 装入一个体积恒定的10 L密闭容器中,
2 min (t1)时达到平衡,如下图所示。
请回答下列问题:
(1)用Y表示2 min内该反应的平均反应速率为________,计算500℃时该反应的平衡常数K1=_________。
(2)某温度时该反应的平衡常数K2的数值为800,则此时的温度_______(填“大于”“小于”或“等于”)500℃。
(3)上图表示该反应在时刻t1时达到平衡后,时刻t2因改变某个条件而发生的变化情况,图中时刻t2发生改变的条件可能是____________ (只写一个条件)。
(4)500℃时,若起始装入的X、Y、Z分别为0.4 mol、amol、b mol,达到平衡时各组分的含量与题干中所达到的平衡完全相同,则a=_____mol,b=____mol,刚开始时反应向______反应方向进行(填“正”或“逆”)。
正确答案
(1)0. 045 mol/(L·min);8100L/mol
(2)大于
(3)增大Y的浓度或降低温度
(4)0.2;1.6;正
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