- 等效平衡
- 共222题
在一恒温恒容密闭容器中,A、B气体可建立如下平衡:2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)现分别从两条途径建立平衡:Ⅰ.A、B的起始量均为2mol;Ⅱ.C、D的起始量分别为2mol和6mol.下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)
Ⅰ2mol 2mol
Ⅱ2mol 6mol
Ⅱ所加物质完全转化为A、B时,可生成4molA、4molB,与Ⅰ物质的量比值相等,
由反应2A(g)+2B(g)⇌C(g)+3D(g)可知,反应前后气体的化学计量数相等,压强对平衡移动没有影响,
则Ⅰ、Ⅱ为等效平衡状态,体系内混合气体的百分组成相同,混合气体平均相对分子质量相同,由于容器体积相等,Ⅱ气体质量是Ⅰ气体质量的2倍,则达到平衡时,途径Ⅰ的气体密度为途径Ⅱ密度的,则B、C、D正确,A错误.
故选A.
在温度、初始容积相同的两个密闭容器中,按不同方式投入反应物(如图所示),发生如下反应:3X(g)+Y(g)
2Z(g)△H<0
保持温度不变,测得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、容器乙内反应向正反应方向进行,气体总的物质的量减少,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,所以平衡时容器乙的容积一定比反应前小,故A正确;
B、容器甲内反应所达到的平衡状态可以等效为开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态,容器乙开始投入虽然也是3molX,1molY,但是保持恒压,而容器甲根据开始投入3molX,1molY在相同条件下达到的平衡状态来分析,随反应进行压强减小,容器乙所到达的平衡状态可以等效为容器甲增加压强,平衡向体积减小方向移动,即向正反应方向移动,所以n1>n2,故B错误;
C、容器甲内反应根据有关数据无法判断反应向哪个方向进行、还是处于平衡状态,因此无法判断平衡时容器内的压强与比反应前压强大小关系,故C错误;
D、根据B中的分析可知φ2>φ1,故D正确;
故选AD.
在恒温下,容积为2L的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2,进行合成氨反应,反应平衡时氨气浓度为0.2mol/L.若起始时加入氮气、氢气、氨气的物质的量分别为a、b、c,达到平衡时各组分的物质的量与上述平衡相同.若维持反应向正方向进行,则起始时c的取值范围是多少?
正确答案
解:若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c,达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同,为等效平衡,
若维持反应向正方向进行,开始时加入的c大于或等于0,且小于平衡浓度,平衡时氨气的物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol,所以c的取值范围为0≤c<0.4mol,
答:维持反应向正方向进行,则起始时c的取值范围是0≤c<0.4mol.
解析
解:若起始时加入N2、H2、NH3的物质的量分别为a、b、c,达到平衡时各组分物质的量与上述平衡相同,为等效平衡,
若维持反应向正方向进行,开始时加入的c大于或等于0,且小于平衡浓度,平衡时氨气的物质的量为0.2mol/L×2L=0.4mol,所以c的取值范围为0≤c<0.4mol,
答:维持反应向正方向进行,则起始时c的取值范围是0≤c<0.4mol.
在一个体积可变的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应:2A(气)+B(气)⇌3C(气)+D(气) 达到平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器温度和压强不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度不为Wmol/L的是( )
正确答案
解析
解:根据达到平衡时C的浓度相等可知,两个反应为恒温恒压下的等效平衡,只要按照化学计量数将各选项中各物质的物质的量转化成A和B,只要满足n(A):n(B)=2mol:1mol=2:1即可,
A.3molC+1molD,相当于2molA、1molB,n(A):n(B)=2:1,所以该反应与原反应是等效平衡,达到平衡时C的浓度为Wmol/L,故A错误;
B.2molA+1molB+3molC+1molD,相当于加入4mol A和2mol B,n(A):n(B)=4mol:2mol=2:1,达到平衡时C的浓度为Wmol/L,故B错误;
C.3molC+1molD+1molB,相当于加入了2molA、2molB,n(A):n(B)=2mol:2mol=1:1≠2:1,该反应与原反应不是等效平衡,达到平衡时C的浓度不是Wmol/L,故C正确;
D.4molA+2molB,n(A):n(B)=4mol:2mol=2:1,该反应与原反应是等效平衡,达到平衡时C的浓度为Wmol/L,故D错误;
故选C.
已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-197kJ/mol.在25℃时,向恒压密闭容器中通入2molSO2和1mol O2,达到平衡时放出热量a1;若25℃时在此恒压密闭容器中只通入1molSO2和0.5molO2,达到平衡时放出热量a2.则下列关系正确的是( )
正确答案
解析
解:恒温恒压下,对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),向恒压密闭容器中通入2molSO2和1mol O2与只通入1molSO2和0.5molO2互为等效平衡,达到平衡时反应物的转化率一定相等,则反应放出的热量关系为:a1=2a2;
在可逆反应的热化学方程式中,反应热是指完全转化的反应热,所以a1<197kJ,
即:197kJ>a1=2a2,
故选B.
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