- 化学平衡
- 共20016题
下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是( )
正确答案
解析
解:A、硫化氢溶液中存在电离平衡H2S⇌HS-+H+,HS-⇌S2-+H+,加入碱中和氢离子,平衡正向进行有利于S2-的生成,能用勒夏特列原理解释,故A不符合;
B、存在平衡2SO2+O2(g)⇌2SO3(g),加入过量的空气,平衡向正反应方向移动,提高二氧化硫的转化率,能用勒夏特利原理解释,故B不符合;
C、合成氨反应N2+3H2=2NH3,反应前后气体体积减小,高压有利于合成氨反正向进行,能用勒夏特列原理解释,故C不符合;
D、合成氨反应N2+3H2=2NH3,反应是放热反应,温度升高平衡逆向进行,500℃左右比室温更利于合成氨反应,是因为此时反应速率增大,催化剂活性最大,不能用勒夏特列原理解释,故D符合;
故选D.
一定条件下,可逆反应N2+3H2⇌2NH3△H<0,达到平衡后,
(1)加催化剂,V正、V逆都发生变化,且变化的倍数______(选填:相等.不相等)
(2)缩小体积使体系压强增大,则V正______,V逆______(选填:增大、减小、不变)V正变化的倍数______V逆变化的倍数(选填:大于、小于、等于)
(3)降温,V正、______V逆______(选填:增大、减小、不变),
(4)恒容下再通入一定量的氮气,达新平衡时,N2转换率______,H2转化率______(选填:增大、减小、不变).
正确答案
相等
增大
增大
大于
减小
减小
减小
增大
解析
解:(1)催化剂能同等程度的改变正逆反应速率,所以正逆反应速率变化的倍数相等,故答案为:相等;
(2)增大压强,增大了单位体积内活化分子的个数,所以正逆反应速率都增大,但正反应速率变化的倍数大于逆反应速率变化的倍数,所以平衡向正反应方向移动,
故答案为:增大;增大;大于;
( 3)降低温度,降低了正逆反应的活化分子百分数,所以正逆反应速率都减小,故答案为:减小;减小;
(4)恒容下再通入一定量的氮气,氮气浓度增大,平衡向正反应方向移动,所以氢气的转化率增大,但加入氮气大于氮气转化的量,所以氮气的转化率减小,
故答案为:减小;增大.
某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图象(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率,φ表示体积分数):
根据以上规律判断(用“>”“<”或“=”填空):
(1)对于反应I来讲:△H______0,p2______ p1.
(2)对于反应Ⅱ来讲:△H______0.
(3)对于反应Ⅲ来讲,△H______0.
(4)对于反应Ⅳ来讲,若T1<T2,则△H______0.
正确答案
<
>
<
>
>
解析
解:(1)由图可知,随温度的升高A的转化率降低,平衡向逆反应移动,所以正反应为放热反应,故△H<0,反应Ⅰ的特点是正反应方向为气体体积减小的方向,压强增大,平衡向正反应移动,A的转化率应增大,所以p2>p1,故答案为:<;>;
(2)由图象可知,T1条件下达到平衡所用的时间少,所以T1>T2,而在T1条件下达平衡时n(C)小,所以说明低温有利于C的生成,故正反应为放热反应,即△H<0,故答案为;<;
(3)由图可知,温度越高平衡常数越大,说明升高温度平衡向正反应移动,正反应为吸热反应,即△H>0,故答案为>;
(4)关于反应Ⅳ,由图象可以看出T2条件下A的转化率大,因此当T1<T2时,说明升高温度平衡向正反应方向进行,因此正反应为吸热反应△H>0,故答案为:>.
已知反应mX(g)+nY(g)⇌qZ(g);△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、恒容条件下,通入稀有气体使压强增大,反应混合物的浓度不变,正、逆反应速率不变,平衡不移动,故A错误;
B、可逆反应达平衡时不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍,说明反应到达平衡,故B正确;
C、降低温度平衡向正反应移动,由于m+n>q,反应混合气体总的物质的量减小,混合气体总质量不变,结合M=可知混合气体的平均摩尔质量增大,故降低温度,混合气体的平均相对分子质量增大,故C错误;
D、反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比转化率相同,平衡时X、Y的转化率相等,说明反应开始时X、Y的物质的量之比为m:n,故D错误.
故选B.
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题.
已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
试回答下列问题:
(1)上述反应的正反应是______反应(填“放热”或“吸热”),该反应的平衡常数表达式为______.
(2)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______(填序号).
a.容器中压强不变
b.混合气体中 c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)
d.c(CO2)=c(CO)
(3)在实际生产中,该反应的适宜条件为______.
A.加压,400~500℃催化剂
B.加压,830~1000℃化剂
C.常压,400~500℃催化剂
D.常压,830~1000℃催化剂
(4)在830℃时,2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g),10min后达到平衡时,CO2的平衡浓度为______,用H2浓度变化来表示的平均反应速率为______,CO的转化率是______.
(5)为使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是______(填字母序号).
a.增大CO浓度
b.升高温度
c.将生成物分离出去
d.使用高效催化剂.
正确答案
解:(1)根据表中数据可知,温度升高平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,根据反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)及化学平衡常数表达式,K=,故答案为:放热;K=
;
(2)a、反应前后气体体积不变,压强始终不会变化,所以压强不变,无法判断是否达到平衡状态,故a错误;
b、浓度不变,反应达到了化学平衡状态,故b正确;
c、正逆反应速率相等,各组分浓度不变,达到了化学平衡状态,故c正确;
d、浓度相等,不能判断各组分浓度是否不变,无法判断是否达到平衡状态,故d错误;
故选bc;
(3)实际生产中,即要考虑反应速率又要考虑转化率,还要兼顾设备,所以由于反应前后气体体积不变,又是放热反应,故温度不宜太高,所以常压,400~500℃催化剂最好,故选:C;
(4)(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,设一氧化碳转化物质的量为x,
CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)
起始量(mol) 4 6 0 0
变化量(mol) x x x x
平衡量(mol) 4-x 6-x x x
平衡常数K==1
x=2.4mol
CO2的平衡浓度==1.2mol/L
用H2浓度变化来表示的平均反应速率==0.12mol/(L•min)
CO的转化率=×100%=60%
故答案为:1.2mol/L;0.12mol/(L•min);60%;
(5)a.增大CO的浓度反应速率增大,且该反应向正反应方向移动,故正确;
b.升高温度,反应速率增大但平衡向逆反应方向移动,故错误;
c.分离生成物平衡向右移动,但反应速率减小,故错误;
d.选择高效催化剂能增大反应速率,但平衡不移动,故错误;
故选a.
解析
解:(1)根据表中数据可知,温度升高平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,则正反应放热,根据反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)及化学平衡常数表达式,K=,故答案为:放热;K=
;
(2)a、反应前后气体体积不变,压强始终不会变化,所以压强不变,无法判断是否达到平衡状态,故a错误;
b、浓度不变,反应达到了化学平衡状态,故b正确;
c、正逆反应速率相等,各组分浓度不变,达到了化学平衡状态,故c正确;
d、浓度相等,不能判断各组分浓度是否不变,无法判断是否达到平衡状态,故d错误;
故选bc;
(3)实际生产中,即要考虑反应速率又要考虑转化率,还要兼顾设备,所以由于反应前后气体体积不变,又是放热反应,故温度不宜太高,所以常压,400~500℃催化剂最好,故选:C;
(4)(4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,设一氧化碳转化物质的量为x,
CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)
起始量(mol) 4 6 0 0
变化量(mol) x x x x
平衡量(mol) 4-x 6-x x x
平衡常数K==1
x=2.4mol
CO2的平衡浓度==1.2mol/L
用H2浓度变化来表示的平均反应速率==0.12mol/(L•min)
CO的转化率=×100%=60%
故答案为:1.2mol/L;0.12mol/(L•min);60%;
(5)a.增大CO的浓度反应速率增大,且该反应向正反应方向移动,故正确;
b.升高温度,反应速率增大但平衡向逆反应方向移动,故错误;
c.分离生成物平衡向右移动,但反应速率减小,故错误;
d.选择高效催化剂能增大反应速率,但平衡不移动,故错误;
故选a.
某温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应:A(气)+2B(气)⇌2C(气)平衡时,各物质的浓度比为c(A):c(B):c(C)=1:1:2,保持温度不变,以1:1:2的体积比再充入A、B、C,则下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:平衡时,各物质的浓度比为c(A):c(B):c(C)=1:1:2,在恒温恒容下条件下,以1:l:2的体积比再充入A、B、C,可以等效为增大压强,
A、刚充入时反应速率v正、v逆都增大,故A错误;
B、以1:l:2的体积比再充入A、B、C,增大压强,平衡向正反应移动,故B错误;
C、增大压强,平衡向正反应移动,平衡时达到新的平衡时c(A):c(B):c(c)不再是l:1:2,故C错误;
D、以1:l:2的体积比再充入A、B、C,压强增大,平衡向正反应移动,气体的总的物质的量由减小,压强降低,但比原平衡压强高,故D正确;
故选D.
在容积不变的密闭容器中,在一定条件下发生反应2A(?)⇌B(g)+C(s),达到化学平衡后,其他条件不变,升高温度时,容器内气体的密度增大,则下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因温度升高,平衡向吸热的方向移动,若正反应是吸热反应,平衡正向移动,A为气态,根据ρ=,m减小,V不变,所以密度减小,故A错误;
B、因温度升高,平衡向吸热的方向移动,若逆反应是吸热反应,平衡逆向移动,A为气态,根据ρ=,m增大,V不变,所以密度增大,故B正确;
C、在平衡体系中加入少量C,由于C是固体,所以C的浓度不变,平衡不移动,故C错误;
D、无论A的状态如何,该反应2A(?)B(g)+C(s)是前后气体体积发生变化的反应,因此改变压强,平衡必然发生移动,故D错误;
故选:B.
某校课外活动小组利用NO2与N2O4的反应来探究温度对化学平衡的影响.
已知:2NO2(g)⇌N2O4(g)△H(298K)=-52.7kJ•mol-1
(1)该化学反应的浓度平衡常数的表达式为______.
(2)该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体.
请回答:
①A中的现象为______.
②由上述实验现象可知,降低温度,该反应化学平衡向______(选填“正”或“逆”)反应方向移动.
③升高温度,该反应的化学平衡常数将______(选填“增大”“减小”或“不变”).
正确答案
解:(1)化学反应的平衡常数等于各生成物平衡浓度系数次幂之积和各反应物平衡浓度系数次幂之积的比值,即K=,故答案为:K=
;
(2)①浓硫酸稀释时放出热量,导致溶液的温度升高,硝酸铵溶解时吸收热量,导致溶液的温度降低,反应2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应,A烧杯中,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮气体浓度增大,气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅,
故答案为:气体颜色加深;
②降低温度,该反应化学平衡移动,即向着正方向移动,故答案为:正;
③反应是放热的,所以升高温度,平衡常数减小,故答案为:减小.
解析
解:(1)化学反应的平衡常数等于各生成物平衡浓度系数次幂之积和各反应物平衡浓度系数次幂之积的比值,即K=,故答案为:K=
;
(2)①浓硫酸稀释时放出热量,导致溶液的温度升高,硝酸铵溶解时吸收热量,导致溶液的温度降低,反应2NO2(g)⇌N2O4(g)是放热反应,A烧杯中,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮气体浓度增大,气体颜色加深,降低温度,平衡向正反应方向移动,二氧化氮浓度降低,所以气体颜色变浅,
故答案为:气体颜色加深;
②降低温度,该反应化学平衡移动,即向着正方向移动,故答案为:正;
③反应是放热的,所以升高温度,平衡常数减小,故答案为:减小.
2A(g)⇌2B(g)+C(g);△H>0,达平衡时,要使v正降低、c(A)增大,应采取( )
正确答案
解析
解:A、加压,平衡向逆反应移动,c(A)增大,但v正增大,故A错误;
B、减压,v正降低,但平衡向正反应移动,c(A)降低,故B错误;
C、升高温度平衡向正反应移动,c(A)增大,同时v正增大,故C错误;
D、降低温度,v正降低,平衡向逆反应移动,c(A)增大,故D正确;
故选D.
在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A.增大氧气的浓度,瞬间逆反应速率不变,图中不符,应为增大压强,故A错误;
B.图Ⅱ正正逆反应速率同等程度的增大,为催化剂对反应的影响,故B正确;
C.催化剂不改变平衡,应为压强对反应的影响,故C错误;
D.乙先达到平衡,压强大,且压强大,转化率增大,转化率与图象不符合,故D错误;
故选B.
扫码查看完整答案与解析