- 化学平衡
- 共20016题
下列反应达到平衡后,增大压强或升高温度,平衡都向正反应方向移动的是( )
正确答案
解析
解:A、该反应正方向为体积缩小的放热反应,所以增大压强,平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向逆反应方向移动,故A错误;
B、该反应正方向为体积缩小的吸热反应,所以增大压强,平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向正反应方向移动,故B正确;
C、该反应前后体积不变,增大压强,平衡不移动;正方向为放热反应,所以升高温度,平衡向着逆向移动,故C错误;
D、该反应正方向为体积增大的吸热反应,所以增大压强,平衡向逆向移动,升高温度平衡向着正向移动,故D错误;
故选B.
工业上目前利用甲烷存Fe、Co、Ni等过渡金属催化下,高温裂解生成氢气:CH4(g)⇌C(s)+2H2(g),如图是温度对甲烷转化率的影响,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、依据图象分析,温度越高甲烷转化率增大,说明甲烷分解反应是吸热反应,故A正确;
B、催化剂改变反应速率不改变化学平衡,同一温度下,使用不同的催化剂CH4转化率不变,故B错误;
C、CH4(g)⇌C(s)+2H2(g),反应是气体体积增大的反应,压强增大反应逆向进行;甲烷转化率减小,故C错误;
D、反应是吸热反应,故D错误;
故选A.
已知反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0.下列有关该反应的图象及叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、使用催化剂△H不变,故A错误;
B、乙图中t1时刻两者的物质的量相等的状态,而不是达到化学平衡状态,而平衡状态是浓度不变的状态,故B错误;
C、先拐先平,所以B的压强大于A,而增大压强平衡正向移动,三氧化硫的量增加,而不是减少,故C错误;
D、二氧化硫的量越大,氧气的转化率越大,而本身转化率减少,故D正确;
故选D.
如图所示,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始VA=VB=aL,在相同温度和有催化剂的条件下,两容器内各自发生下列反应:X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(g);△H>0,达到平衡时,VA=1.2a L.则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、起始VA=VB=aL,B中的物质的量大于A中的物质的量,即B装置中的浓度大于A装置中的浓度,所以反应开始时,B反应速率大于A反应速率,故正确.
B、等压、等温条件下,气体的体积之比大于气体的物质的量之比,达到平衡时,VA=1.2a L,所以平衡后混合气体的物质的量是2.4mol.
设A物质反应了mmol.
X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(g) 物质的量增多
1mol 1mol
mmol (2.4-2)mol
m=0.4
所以X物质的转化率==40%;
B装置是在等容条件下,反应向正反应方向移动时,混合气体的物质的量增大,导致容器内气体压强增大,增大压强能抑制X的转化率,故B正确.
C、当打开K时,整个装置是在等温、等压条件下反应,使整个装置中气体的压强与A装置中的初始压强相同时,A和B的体积之和为3aL,其中B占aL,则A占2aL;当等温等压条件下反应达到平衡状态时,混合气体的体积是原来的1.2倍,即混合气体的体积是3.6aL,其中B是aL,所以A是2.6aL,故C错误.
D、该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,混合气体的物质的量增大,导致A容器的体积增大,故D正确.
故选C.
导致空气污染的主要原因来自于化石燃料燃烧、硫酸工业和汽车尾气的排放;致使大量二氧化硫和氮氧化物排入大气中.利用化学反应原理研究治理环境污染的方法是当前环保工作的重要研究内容之一.
(1)反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)是硫酸工业中的重要反应;提高SO2的平衡转化率有利于减少尾气排放:已知该反应是放热反应;当该反应处于平衡状态时,为了提高SO2的转化率:下列可采用的措施是______
A.加入V2O5作催化剂,.B.通过量空气C.高温D.增大压强
(2)一定条件下,向2L密闭容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的转化率为50%,则该可逆反应的平衡常数K=______;用O2的浓度变化表示从O-2min内该反应的平均速率v=______;恒温下,若向容器中再加入2molSO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率______50%(填“>”、“<”、“=”)
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是______
A.v(SO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变.
B.v逆(SO3)=v正(SO2)
D.容器内物质的密度保持不变.
(4)在催化剂作用下用CH4将氮氧化物还原为N2可以消除氮氧化物带来的污染,请写出CH4与NO反应的化学方程式:______;温度为T1时在密闭容器中研究CH4催化还原氮氧化物的反应,反应过程中产物N2的物质的量随时间的变化曲线如图所示,请在图中补画出温度为T2(T2>T1)时,n(N2)的变化曲线(已知该反应是放热反应).
正确答案
解:(1)A、加入催化剂,催化剂不影响化学平衡,二氧化硫的转化率不变,故错误;
B、通入过量的空气,平衡向着正向移动,二氧化硫的转化率增大,故正确;
C、升高温度,平衡向着逆向移动,二氧化硫的转化率减小,故错误;
D、增大压强,增大压强,平衡向着正向移动,二氧化硫的转化率增大,故正确;
故选:BD;
(2)一定条件下,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),向2L密闭容器中通入2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的转化率为50%,列出化学平衡的三段式计算:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
起始量(mol/L) 1 0.5 0.1
变化量(mol/L) 0.5 0.25 0.5
平衡量(mol/L) 0.5 0.25 0.6
平衡常数K==5.76;
用O2的浓度变化表示从O-2min内该反应的平均速率v==0.125mol/(L•min)
若往容器中再加入2mol SO2(g),平衡正向进行,由于三氧化硫浓度比起始大,则重新达到平衡时SO2的总转化率小于50%,
故答案为:5.76;0.125mol/(L•min);<;
(3)A.v(SO2)=2v(O2),只要反应发生,速率之比就符合这样的关系,故错误;
B.容器内压强保持不变,说明达平衡状态,故正确.
C.v逆(SO3)=v正(SO2),正逆反应速率相等,故正确;
D.容器内物质的密度始终保持不变,故错误;
故选:BC;
(4)CH4与NO反应的化学方程式为CH4+4NO═2N2+CO2+2H2O;升高温度平衡逆向移动,N2的物质的量减小,达平衡的时间缩短,所以图形为:,故答案为:CH4+4NO═2N2+CO2+2H2O;
;
解析
解:(1)A、加入催化剂,催化剂不影响化学平衡,二氧化硫的转化率不变,故错误;
B、通入过量的空气,平衡向着正向移动,二氧化硫的转化率增大,故正确;
C、升高温度,平衡向着逆向移动,二氧化硫的转化率减小,故错误;
D、增大压强,增大压强,平衡向着正向移动,二氧化硫的转化率增大,故正确;
故选:BD;
(2)一定条件下,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),向2L密闭容器中通入2mol SO2(g)、1mol O2(g)和0.2mol SO3(g),2min后反应达到平衡时,测得SO2的转化率为50%,列出化学平衡的三段式计算:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)
起始量(mol/L) 1 0.5 0.1
变化量(mol/L) 0.5 0.25 0.5
平衡量(mol/L) 0.5 0.25 0.6
平衡常数K==5.76;
用O2的浓度变化表示从O-2min内该反应的平均速率v==0.125mol/(L•min)
若往容器中再加入2mol SO2(g),平衡正向进行,由于三氧化硫浓度比起始大,则重新达到平衡时SO2的总转化率小于50%,
故答案为:5.76;0.125mol/(L•min);<;
(3)A.v(SO2)=2v(O2),只要反应发生,速率之比就符合这样的关系,故错误;
B.容器内压强保持不变,说明达平衡状态,故正确.
C.v逆(SO3)=v正(SO2),正逆反应速率相等,故正确;
D.容器内物质的密度始终保持不变,故错误;
故选:BC;
(4)CH4与NO反应的化学方程式为CH4+4NO═2N2+CO2+2H2O;升高温度平衡逆向移动,N2的物质的量减小,达平衡的时间缩短,所以图形为:,故答案为:CH4+4NO═2N2+CO2+2H2O;
;
(2013秋•大庆校级期中)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g).平衡时测得A的浓度为0.5mol•L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol•L-1.下列有关判断正确的是( )
正确答案
解析
解:由信息可知,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时测得A的浓度为0.30mol/L,体积增大,相当于压强减小,化学平衡逆向移动,
A.减小压强,向气体体积增大的方向移动,则x+y>z,故A错误;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,故B错误;
C.平衡逆向移动,但B的浓度会减小,故C正确;
D.平衡逆向移动,C的体积分数下降,故D正确;
故选CD.
将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g).实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:( )
正确答案
解析
解:A、从反应开始混合气体的平均相对分子质量始终不变,所以不能作为平衡状态的标志,故A错误;
B、根据表中数据判断随着温度升高,平衡移动的方向,从而判断出正反应是吸热,所以焓变(△H)大于0,根据气态物质的熵大于液态物质的熵判断出反应熵变(△S)大于0,所以在高温下自发进行,故B错误;
C、容器内气体的浓度之比为2:1,故NH3和CO2的浓度分别为1.6×10-3 mol/L、0.8×10-3 mol/L,代入平衡常数表达式:K=(1.6×10-3 )2×0.8×10-3 =2.0×10-9,故C正确;
D、达到平衡后,若在恒温下压缩容器体积,平衡逆向移动,所以氨基甲酸铵固体的质量增加,故D正确;
故选C.
低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H<0
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,会导致平衡常数减小,故A错误;
B、增大一个反应物浓度,其它反应物转化率增大,所以增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率增大,故B错误;
C、单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1:2时,等于化学计量数之比,且代表了化学反应的两个方向,反应到达平衡,故C正确.
D、使用催化剂不会引起平衡的移动,废气中氮氧化物的转化率不变,故D错误.
故选C.
相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)△H=-92.6kJ.mol-1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.2min达平衡时,①放出的热为46.3kJ,则平衡时XY3的物质的量为2mol×=1mol,故v(XY3)=
=
mol•L-1•s-1,故A正确;
B.恒温恒容下,②中按化学计量数转化到左边,n(X2)=0.4mol+1.2mol×=1mol,n(Y2)=1.2mol+1.2mol×
=3mol,两平衡是完全等效平衡,故平衡时XY3的浓度相等为
=4mol/L,故B正确;
C.①容器中放出46.3kJ热量,则生成氨气的物质的量为:2mol×=1mol,则:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始:1mol 3mol 0
转化:0.5mol 1.5mol 1mol
平衡:0.5mol 1.5mol 1mol
由上述计算,可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.5mol、1.5mol和1mol,②与①为完全等效平衡,所以,平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.5mol、1.5mol和1mol,可知②的反应向逆反应方向进行,反应过程需要吸收热,故C正确;
D.若容器①体积为0.3L,减小压强平衡向逆反应方向移动,反应物的转化率降低,达平衡时放出的热量小于46.3kJ,故D错误;
故选D.
某温度下,体积一定的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0.下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、△H是与反应本身有关的一个量,不因为反应物的量的变化而改变,故A错误;
B、△H<0表示本反应为放热反应,平衡时升高温度,反应平衡吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,NH3的体积分减小,平衡常数K变小,故B错误;
C、反应是一个气体体积减半的反应,若反应前充入等物质的量的N2与H2,则在反应过程中,N2的体积分数始终为50%,故C正确;
D、设反应前充入的N2与H2物质的量相等且都为1mol,反应中转化的N2物质的量为xmol,则转化的H2为3xmol,转化率之比为1:3,H2的转化率大,故D错误.
故选C.
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