- 化学平衡
- 共20016题
现有3个体积相等的密闭容器,都进行下列反应:CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g),反应所处的温度相同,但起始浓度不同,其中甲:n(CO2)=n(H2)=1mol;乙:n(CO2)=1mol,n(H2)=2mol;丙:n(CO2)=n(H2)=1mol,n[H2,O(g)]=1mol.达到平衡时CO的物质的量由大到小的顺序是( )
正确答案
解析
解:对于乙到达平衡状态,可以等效为在甲到达平衡的基础上再加入1mol氢气,平衡向正反应移动,二氧化碳的转化率增大,平衡时乙中CO的物质的量比甲中CO的物质的量大,
对于丙到达平衡状态,可以等效为在甲到达平衡的基础上再加入1molH2O(g),平衡向逆反应移动,二氧化碳的转化率降低,平衡时丙中CO的物质的量比甲中CO的物质的量小,
即平衡时CO的物质的量乙>甲>丙,
故选A.
能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)△H,如表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K).
(1)根据表中数据可判断△H______0 (填“>”、“=”或“<”).
(2)在300℃时,将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反应将______.
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断.
正确答案
<
A
解析
解:(1)依据表中数据分析,随温度升高,平衡常数减小,说明平衡逆向进行正反应为放热反应,△H<0;
故答案为:<;
(2)在300℃时,将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),浓度商Q==
<K=0.270,反应正向进行;
故答案为:A.
某温度下,在固定容积容器中,可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,则( )
正确答案
解析
解:达到平衡,此时测得n(A):n(B):n(C)=2:2:1.若保持温度不变,以n(A):n(B):n(C)=2:2:1的比例向该容器中再充入A、B和C,相当于在原来的基础上缩小体积,增大压强,反应前气体的化学计量数之和大于生成物的气体化学计量数之和,则增大压强,平衡向正反应方向移动,故A正确、B、C错误;
平衡虽然向正反应方向移动,根据勒沙特列原理可知,只能减弱、但不能改变,则相对原平衡n(A)、n(B)、n(C)的量都增大,故D错误.
故选A.
(2016•宜春校级二模)一定条件下,达到平衡状态时的可逆反应2A(g)⇌2B(g)+C(g)(正反应为吸热反应),要使B的物质的量增大,而正反应速率降低,可采取的措施是( )
正确答案
解析
解:A.增加A的物质的量,A的浓度增大,平衡向正反应方向移动,B的物质的量增大,但正反应速率中等,
增大压强,平衡向正反应方向移动,A的浓度减小,正、逆反应速率都增大,故A错误;
B.减小A的物质的量,A的浓度降低,正反应速率降低,平衡向逆反应移动,B的物质的量减小,故B错误;
C.该反应正反应是吸热反应,升高温度,平衡正反应方向移动,B的物质的量增大,但正、逆反应速率都增大,故C错误;
D.减小体系的压强,正反应速率降低,正反应方向为体积增大的反应,平衡向正反应方向移动,B的物质的量中等,故D正确.
故选D.
(2013秋•泉州期末)反应2X(g)+Y(s)⇌2Z(g)△H<0,达到平衡时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该反应在反应前后气体体积不变的可逆反应,压强改变不改变平衡移动方向,所以减小容器体积,压强增大,但平衡不移动,故A正确;
B.Y是固体,固体的量的多少不影响平衡移动,所以增大Y的量,Z的百分含量不变,故B错误;
C.加入催化剂增大正逆反应速率,但平衡不移动,则X的转化率不变,故C错误;
D.降低温度,正逆反应速率都减小,平衡向放热反应方向正反应方向移动,故D错误;
故选A.
在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)⇌2XY(g)△H<0达到甲平衡,在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此条件的分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、增大反应物浓度,正逆反应速率均加快,且正反应速率大于逆反应速率,但是逆反应速率不会摆脱原来的速率变化,故A错误;
B、加入正催化剂,正逆反应速率同等程度的增大,化学平衡不移动,故B正确;
C、反应X2(g)+Y2(g)⇌2XY(g)为反应前后体积不变的反应,若增大压强,正逆反应速率同等程度的增大,但化学平衡不移动,故C正确;
D、增大压强正逆反应速率同等程度的增大,但化学平衡不移动,由图象可知乙的温度大于甲的温度,升高温度化学平衡逆向移动,XY的含量减小,纵坐标是XY的含量时,才会吻合图象,故D错误.
故选:BC.
可逆反应A+B(s)⇌C达到平衡后,无论加压或降温,B的转化率都增大,则下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:加压或降温,B的转化率都增大,平衡都向正反应方向移动,反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,且正反应为放热反应,
已知可逆反应A+B(s)⇌C,反应要满足反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,则A为气体,C为固体,
故选:AC.
工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-116kJ/mol
(1)该反应的化学平衡常数表达式为______.
(2)下列措施中有利于增大该反应的反应速率且提高转化率的是______ (填字母序号).
a.随时将CH3OH与反应混合物分离 b.降低反应温度
c.使用高效催化剂d.增大体系压强
(3 )一定条件下,将1mol CO与3mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇,平衡后将容器的容积压缩到原来的,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是______ (填字母序号).
a.c(H2)减少
b.正反应速率加快,逆反应速率减慢
c.CH3OH的物质的量增加d.重新平衡减小
(4)在密闭容器中充有1mol CO与2mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,CO的转化率(α)与温度(T)、压强(P)的关系如图所示.
①A、C两点都表示达到的平衡状态,则自反应开始到达平衡状态所需的时间,tAtC(填“大于”、“小于”或“等于”).
②若A点时容器的体积为1L,该温度下B点的平衡常数K=______.
正确答案
d
cd
大于
1L2mol-2
解析
解:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=,故答案为:
;
(2)a.随时将CH3OH与反应混合物分离,反应速率减小,转化率增加,故a不选;
b.降低反应温度,反应速率减小,转化率增加,故b不选;
c.使用高效催化剂,速率加快,但平衡不移动,转化率不变,故c不选;
d.增大体系压强,压强越大,速率越快,平衡正向移动,转化率增加,故选d,
故答案为:d;
(3)平衡后将容器的容积压缩到原来的,相当增加压强,a.c(H2)减少,体积压缩到原来的一半,如果平衡不移动,浓度应原来的2倍,平衡正向移动,移动的结果是减弱而不是抵消,所以浓度应在原平衡的基础上增加,故a不选;b.正、逆反应速率都加快,故b不选;c.平衡正向移动,CH3OH的物质的量增加,故c正确;d.重新平衡
的分子和分母都乘以体积,实际上就是氢气的物质的量和甲醇的物质的量之比,因为平衡正向移动,氢气的物质的量在减小,甲醇的量在增加,两者的比值减小,故d正确,故答案为:cd;
(4)①由图可知A点低于C的温度,温度越高反应速率越快所需时间越短,所以tA大于tC,故答案为:大于.
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
初起浓度 1mol/L 2mol/L 0
变化量 0.5mol/L 1mol/L 0.5mol/L
平衡量 0.5mol/L 1mol/L 0.5mol/L
故K==1L2mol-2,
故答案为:1L2mol-2.
在3L密闭容器中充入2mol SO2和一定量O2,反应生成SO3气体,当进行到6min时,测得n(SO2)=0.4mol,若反应只进行到3min时,容器内n(SO2)为( )
正确答案
解析
解:当反应进行到6min时,二氧化硫的平均反应速率为:v==
=0.09mol/(L•min),
按照此反应速率,3min时消耗的二氧化硫的物质的量为:n(SO2)=3min×3L×0.09mol/(L•min)=0.81mol,
由于浓度越大,反应速率越快,3min内二氧化硫的浓度大于6min内的浓度,所以3min时消耗的二氧化硫的物质的量大于0.81mol,
反应进行到3min时,密闭容器中SO2物质的量小于(2mol-0.81mol)=1.19mol,
故选A.
在一定密闭容器中,反应aA(g)═bB(g)达平衡后,保持温度及各物质的量不变,将容器体积增加1倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来的60%,则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:先假设体积增加一倍时若平衡未移动,B的浓度应为原来的50%,实际平衡时B的浓度是原来的60%,比假设大,说明平衡向生成B的方向移动,则a<b,
A、假设体积增加一倍时若平衡未移动,B的浓度应为原来的50%,实际平衡时B的浓度是原来的60%,大于原来的50%,说明平衡向生成B的方向移动,即向正反应移动,故A正确;
B、平衡向正反应移动,A的转化率增大,故B错误;
C、向其中充入了惰性气体,容器体积增加,故C正确;
D、减小压强,平衡向生成B的方向移动,则a<b,故D正确;
故选B.
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