- 化学平衡
- 共20016题
反应2A⇌B+C,在某一温度时,达到平衡.
(1)若温度升高,化学平衡正向移动,则正反应是______热反应;
(2)若B是固体,降低压强时,平衡逆向移动,则A是______态;
(3)若A是气态,加压时,平衡不移动,则B为______态,C为______态.
正确答案
吸
气
气
气
解析
解:(1)温度升高,平衡向正反应方向移动,升高温度向吸热的方向移动,所以正反应为吸热反应,故答案为:吸;
(2)B为固体,降低压强时,平衡向逆反应方向移动,减小压强向体积增大的方向移动,则A的化学计量数大于C,C应为气体,故答案为:气;
(3)若A是气态,加压时,平衡不移动,则反应前后气体系数和相等,所以B、C都是气态,故答案为:气;气.
有两个起始体积相同的密闭容器A和B,A容器为固定体积;B容器有一个可移动的活塞,能使容器内保持恒压.起始时这两个容器分别充入等量的SO3气体,并使A、B容器中气体体积相等,并保持在400℃条件下发生反应2SO3⇌2SO2+O2,并达到平衡.
(1)达到平衡所需时间,A容器比B容器______(填多、少、相等),两容器中SO3的转化率A比B______(填大、小、相等).
(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中分别通入数量不多的等量Ar气体,A容器的化学平衡______(填向左、向右、不)移动,B容器的化学平衡______(填向左、向右、不)移动.
(3)达到(1)所述平衡后,若向A容器中通入等量的原混合气体,重新达到平衡后,A容器中SO3的体积分数______(填变大、变小、不变).
正确答案
少
小
不
右
变大
解析
解:(1)根据题意知,A为等容、B为等压,加入三氧化硫时,平衡向正反应方向移动,导致A中气体压强增大,B中压强不变,反应过程中A的压强大于B,压强越大反应速率越大,反应到达平衡的时间越短,所以
达到平衡所需时间,A容器比B容器少;
压强越大,越抑制平衡向正反应方向移动,所以A中三氧化硫的转化率小于B,
故答案为:少;小;
(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中分别通入数量不多的等量Ar气体,A中容器压强增大,但反应物和生成物浓度不变,则反应不移动;
B中压强不变,Ar分担部分压强,导致反应物和生成物压强减小,促进平衡向右方向移动,
故答案为:不;右;
(3)达到(1)所述平衡后,若向A容器中通入等量的原混合气体,压强增大,平衡向逆反应方向移动,则重新达到平衡后,三氧化硫的体积分数变大,故答案为:变大.
(2015秋•哈尔滨校级期中)密闭的烧瓶里盛放气体A,在25℃时建立平衡:2A(g)⇌B(g)△H<0,把烧瓶置于100℃的沸水中,在建立新平衡的过程中,烧瓶内混合气体的物理量始终不变的是( )
正确答案
解析
解:A、升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,而反应2A(g)⇌B(g)△H<0,向逆反应移动,物质的量变大,气体质量不变,所以相对分子量减少,故A错误;
B、气体的总质量是守恒的,烧瓶的体积也是不变的,所以密度不变,故B正确;
C、气体物质的量增强,所以压强变大,故C错误;
D、平衡逆向移动,所以物质的量增加,故D错误;
故选B.
(2015秋•岳阳校级期中)反应3Fe(S)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),在一可变的容积的密闭容器中进行,试回答:
①增加Fe的量,其正反应速率的变化是______(填增大、不变、减小,以下相同)
②将容器的体积缩小一半,其正反应速率______,逆反应速率______.
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,其正反应速率______,逆反应速率______.
④保持压强不变,充入N2使容器的体积增大,其正反应速率______,逆反应速率______.
正确答案
不变
增大
增大
不变
不变
减小
减小
解析
解:①因铁是固体,增加铁的量,没有增加铁的浓度,所以不能改变反应速率,故答案为:不变;
②容器的体积缩小,容器内各物质的浓度都增大,浓度越大,化学反应速率越快,故答案为:增大; 增大;
③体积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,故答案为:不变;不变;
④压强不变,充入N2使容器的体积增大,但各物质的浓度都减小,浓度越小,反应速率越小,故答案为:减小;减小.
已知一定温度下,X(g)+2Y(g)⇌mZ(g);△H=-akJ/mol(a>0),现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入1molX和2molY,达到平衡状态时,放出热量bkJ;向密闭容器乙中通入2molX和4molY,达到平衡状态时,放出热量ckJ,且2b<c,则下列各值关系正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因该反应为可逆反应,a为X、Y按照反应完全转化时放出的能量,而向密闭容器甲中通入1molX和2molY,不会完全转化,则a>b,故A错误;
B、因可逆反应一定不能完全转化,则2molX和4molY反应时完全转化的能量一定大于在化学平衡中放出的能量,则应为2a>c,故B错误;
C、因为定容,若m=3,则应有2b=c,则若m>3,平衡逆向移动,则放出的热量的关系应为2b>c,则与2b<c矛盾,故C错误;
D、因为定容,若m<3,乙中的物质的量大,压强大,则正向移动的趋势大,放出的热量2b<c,故D正确;
故选D.
I2在KI溶液中存在平衡:I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq),某I2、KI混合溶液中,c(I3-)与温度T的平衡曲线图如图.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由图象曲线的变化趋势可知,当温度升高时,I3-的物质的量浓度减小,说明该反应的正反应为放热反应,反应I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq)的△H<0,故A错误;
B.正反应为放热反应,温度越高K值越小,则K1>K2,故B正确;
C.若反应进行到状态d时,反应未达到平衡状态,若反应趋向于平衡,则反应向生成的I3-方向移动,则v正>v逆,故C正确;
D.状态a与状态b相比,b状态相当于在a的基础上升高温度,平衡向逆反应方向移动,状态b时I2的转化率减小,所以状态a的c(I2)小,故D正确;
故选A.
(2016春•南阳校级月考)甲醇是重要的燃料,有广阔的应用前景:工业上一般以CO和为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1
(1)下列措施中有利于增大该反应的反应速率且利于反应正向进行的是______.
a.随时将CH3OH与反应混合物分离
b.降低反应温度
c.增大体系压强
d.使用高效催化剂
(2)在容积为2L的恒容容器中,分别研究在三种不同温度下合成甲醇,右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为2mol)与CO平衡转化率的关系.请回答:
①在图中三条曲线,对应的温度由高到低的顺序是______.
②利用a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)的平衡常数:K=______.
(3)恒温下,分别将1molCO和2molH2置于恒容容器I和恒压容器Ⅱ中(两容器起始容积相同),充分反应.
①达到平衡所需时间是I______Ⅱ(填“>”、“<”或“=”,下同).达到平衡后,两容器中CH3OH的体积分数关系是I______Ⅱ.
②平衡时,测得容器I中的压强减小了30%,则该容器中CO的转化率为______.
正确答案
解:(1)a.随时将CH3OH与反应混合物分离,减小生成物的浓度,利于反应正向进行,但反应速率减小,故a错误;
b.反应是放热反应,温度降低,利于反应正向进行,但反应速率变小,故b错误;
c.正反应为气体积减小的反应,压强增大,利于反应正向进行,反应速率加快,故c正确;
d.使用催化剂,反应速率加快,不影响化学平衡移动,故d错误;
故选:c;
(2)①反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1,是放热反应,温度越高,CO转化率越低,所以曲线Z对应的温度最高,X对应的一氧化碳转化率最大,温度最低,Y介于二者之间,在图中三条曲线,对应的温度由高到低的顺序是Z>Y>X;
故答案是:Z>Y>X;
②a点时,CO转化率50%,反应消耗了2mol×50%=1molCO,图象中可知,起始量氢气物质的量n(H2)=1.5n(CO)=3mol,则:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol) 2 3 0
变化量(mol) 1 2 1
平衡量(mol) 1 1 1
容器容积为2L,则平衡常数K==
=4,相同温度下CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)的平衡常数=
=0.25,
故答案为:0.25;
(4)①恒温下,分别将1molCO和2molH2置于恒容容器I和恒压容器Ⅱ中,正反应为气体体积减小的反应,随反应进行气体物质的量减小,I中压强减小,压强越大反应速率越快,达到平衡需要的时间短,故达到平衡所需时间Ⅰ>Ⅱ;
Ⅱ中平衡等效再I中平衡基础上增大压强,平衡正向移动,所以两容器中CH3OH的体积分数Ⅰ<Ⅱ;
故答案为:>;<;
②平衡时,测得容器Ⅰ中的压强减小了30%,气体物质的量减小30%,即减少(1+2)mol×30%=0.9mol,则:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)物质的量减小△n
1 2
0.45mol 0.9mol
则该容器中CO的转化率=×100%=45%,
故答案为:45%.
解析
解:(1)a.随时将CH3OH与反应混合物分离,减小生成物的浓度,利于反应正向进行,但反应速率减小,故a错误;
b.反应是放热反应,温度降低,利于反应正向进行,但反应速率变小,故b错误;
c.正反应为气体积减小的反应,压强增大,利于反应正向进行,反应速率加快,故c正确;
d.使用催化剂,反应速率加快,不影响化学平衡移动,故d错误;
故选:c;
(2)①反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1,是放热反应,温度越高,CO转化率越低,所以曲线Z对应的温度最高,X对应的一氧化碳转化率最大,温度最低,Y介于二者之间,在图中三条曲线,对应的温度由高到低的顺序是Z>Y>X;
故答案是:Z>Y>X;
②a点时,CO转化率50%,反应消耗了2mol×50%=1molCO,图象中可知,起始量氢气物质的量n(H2)=1.5n(CO)=3mol,则:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol) 2 3 0
变化量(mol) 1 2 1
平衡量(mol) 1 1 1
容器容积为2L,则平衡常数K==
=4,相同温度下CH3OH(g)═CO(g)+2H2(g)的平衡常数=
=0.25,
故答案为:0.25;
(4)①恒温下,分别将1molCO和2molH2置于恒容容器I和恒压容器Ⅱ中,正反应为气体体积减小的反应,随反应进行气体物质的量减小,I中压强减小,压强越大反应速率越快,达到平衡需要的时间短,故达到平衡所需时间Ⅰ>Ⅱ;
Ⅱ中平衡等效再I中平衡基础上增大压强,平衡正向移动,所以两容器中CH3OH的体积分数Ⅰ<Ⅱ;
故答案为:>;<;
②平衡时,测得容器Ⅰ中的压强减小了30%,气体物质的量减小30%,即减少(1+2)mol×30%=0.9mol,则:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)物质的量减小△n
1 2
0.45mol 0.9mol
则该容器中CO的转化率=×100%=45%,
故答案为:45%.
(2014秋•铜川校级月考)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响.地壳内每加深1km,压强增大约25000~30000kPa.在地壳内SiO2和HF存在以下平衡:SiO2(s)+4HF(g)═SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ
根据题意完成下列填空:
(1)在地壳深处容易有______气体逸出,在地壳浅处容易有______沉积.
(2)如果上述反应的平衡常数K值变大,该反应______(选填编号).
a.一定向正反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
c.一定向逆反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生,当反应达到平衡时,______(选填编号).
a.2v正(HF)=v逆(H2O) b.v(H2O)=2v(SiF4)
c.SiO2的质量保持不变 d.反应物不再转化为生成物
(4)若反应的容器容积为2.0L,反应时间8.0min,容器内气体的密度增大了0.12g/L,在这段时间内HF的平均反应速率为______.
正确答案
解:(1)SiO2(s)+4HF(g)⇌SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ该反应为正反应体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,有SiF4(g)逸出,H2O(g)凝结为水,减小压强有SiO2(s)沉淀析出;故在地壳深处容易有SiF4、H2O 气体逸出,在地壳浅处容易有 SiO2沉积,故答案为:SiF4、H2O;SiO2;
(2)化学平衡常数只随温度的变化而变化,该反应为放热反应,平衡常数K值变大说明温度降低平衡右移,温度降低反应速率减小,平衡右移逆反应速率增大,故选:a、d;
(3)当反应达到平衡时,正反应速率=逆反应速率且各物质的浓度保持不变;
a、根据反应速率之比等于系数之比可以得出,v正(HF)=2v正(H2O),当反应达到平衡时,v正(H2O)=v逆(H2O),因此v正(HF)=2v逆(H2O),因此a错误;
b、根据反应速率之比等于系数之比可以得出,不管反应有没有达到平衡,均有v正(H2O)=2v正(SiF4),v逆(H2O)=2v逆(SiF4),当反应达到平衡时,v正(H2O)=v逆(H2O),v正(SiF4)=v逆(SiF4),即v正(H2O)=2v逆(SiF4)或v逆(H2O)=2v正(SiF4),因此不管反应有没有达到平衡,v(H2O)=2v(SiF4)均成立,故b正确;
c、SiO2的质量保持不变说明反应已经达到平衡,故c正确;
d、反应达到平衡时正逆反应仍然都在进行,反应物和生成物在互相转化,只是速率相等,故d错误;故选bc;
(4)由容积为2.0L,反应时间8.0min,容器内气体的密度增大了0.12g/L,
则增加的质量为2.0L×0.12g/L=0.24g,由反应及元素守恒可知,每4molHF反应气体质量增加28+16×2=60g,
设参加反应的HF的物质量为x,
SiO2(s)+4HF(g)⇌SiF4(g)+2H2O(g)△m
4mol 1mol 2mol 60g
x 0.24g
,解得x=0.016mol,
v(HF)==
=0.0010mol/(L•min)
故答案为:0.0010mol/(L•min).
解析
解:(1)SiO2(s)+4HF(g)⇌SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ该反应为正反应体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,有SiF4(g)逸出,H2O(g)凝结为水,减小压强有SiO2(s)沉淀析出;故在地壳深处容易有SiF4、H2O 气体逸出,在地壳浅处容易有 SiO2沉积,故答案为:SiF4、H2O;SiO2;
(2)化学平衡常数只随温度的变化而变化,该反应为放热反应,平衡常数K值变大说明温度降低平衡右移,温度降低反应速率减小,平衡右移逆反应速率增大,故选:a、d;
(3)当反应达到平衡时,正反应速率=逆反应速率且各物质的浓度保持不变;
a、根据反应速率之比等于系数之比可以得出,v正(HF)=2v正(H2O),当反应达到平衡时,v正(H2O)=v逆(H2O),因此v正(HF)=2v逆(H2O),因此a错误;
b、根据反应速率之比等于系数之比可以得出,不管反应有没有达到平衡,均有v正(H2O)=2v正(SiF4),v逆(H2O)=2v逆(SiF4),当反应达到平衡时,v正(H2O)=v逆(H2O),v正(SiF4)=v逆(SiF4),即v正(H2O)=2v逆(SiF4)或v逆(H2O)=2v正(SiF4),因此不管反应有没有达到平衡,v(H2O)=2v(SiF4)均成立,故b正确;
c、SiO2的质量保持不变说明反应已经达到平衡,故c正确;
d、反应达到平衡时正逆反应仍然都在进行,反应物和生成物在互相转化,只是速率相等,故d错误;故选bc;
(4)由容积为2.0L,反应时间8.0min,容器内气体的密度增大了0.12g/L,
则增加的质量为2.0L×0.12g/L=0.24g,由反应及元素守恒可知,每4molHF反应气体质量增加28+16×2=60g,
设参加反应的HF的物质量为x,
SiO2(s)+4HF(g)⇌SiF4(g)+2H2O(g)△m
4mol 1mol 2mol 60g
x 0.24g
,解得x=0.016mol,
v(HF)==
=0.0010mol/(L•min)
故答案为:0.0010mol/(L•min).
在一定容的密闭容器中,放入3L X(g)和2L Y(g),在一定条件下发生下列反应:4X(g)+3Y(g)⇌2Q(g)+nR(g).达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,则该化学方程式中的n值是( )
正确答案
解析
解:从反应物开始投料达平衡时,混合气体的压强比原来增加5%,说明气体的物质的量在增加,所以4+3<2+n,所以n>5的正整数,故选D.
在一定温度下的密闭容器中,已达平衡状态的下列反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+D(g),其它条件不变时,改变下列条件,平衡会发生移动的是( )
正确答案
解析
解:A、反应过程中一定伴随能量变化,反应过程中不是吸热就是放热反应,改变温度平衡发生移动,故A符合;
B、催化剂改变反应速率不改变化学平衡,平衡不发生移动,故B不符合;
C、A为固体,反应前后气体体积不变,改变压强不影响平衡移动,故C不符合;
D、增加C的物质的量,增加生成物浓度平衡逆向进行,故D符合;
故选AD.
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