- 化学平衡
- 共20016题
汽车上的催化转化器,可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质,反应为:2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)△H=-a kJ/mol(a>0),在某温度时,用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
经分析,得出结论不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由表中数据可知,当反应至4s时,达到平衡状态,NO的浓度变化较大,说明反应转化较快,可用于尾气处理,故A正确;
B.该反应的正反应为放热反应,升高温度不利于平衡向正向移动,故B正确;
C.2s内的平均反应速率v(NO)==3.75×10-4mol•L-1•S1,而2s末应为瞬时速率,故C错误;
D.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
初始浓度:10×10-4 3.6×10-3 0 0
变化浓度:9×10-4 9×10-4 4.5×10-4 9×10-4
平衡浓度:1×10-4 2.7×10-3 4.5×10-4 9×10-4
K==5000,故D正确.
故选C.
(2015秋•镇江校级月考)工业上利用N2和H2合成氨,其化学方程式为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0
(1)将一定量的N2和H2的混合气放入某密闭容器中发生上述反应.
①下列措施中可提高氢气的转化率的有______(填字母).
A.升高温度 B.使用催化剂 C.增大压强 D.循环利用和不断补充氮气
②在一定温度和压强下,将H2和N2按体积比3:1在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,测得平衡混合气中NH3的体积分数为,此时N2的转化率为______.
(2)某厂每天产生600m3含氨废水(NH3 的浓度为153mg/L,废氨水密度为1g/cm-3).该厂处理废水的方法:将废水加热得到NH3,使废水中NH3的浓度降为17mg/L.再对加热蒸发得到的NH3用一定量空气氧化.发生的主要反应如下:
4NH3+5O2═4NO+6H2O 4NO+3O2+2H2O═4HNO3
副反应为:4NH3+3O2═2N2+6H2O
①该厂每天通过加热蒸发可得到NH3的物质的量是______mol.
②若氧化过程中90% NH3转化为硝酸,10% NH3发生了副反应,则该厂每天消耗标准状况下的空气______立方米(假设废水加热前后的体积和密度近似认为不变,空气中氧气的体积分数20%).
正确答案
解:(1)①A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,则转化率减小,故A错误;
B.使用催化剂平衡不移动,转化率不变,故B错误;
C.增大压强平衡向正反应方向移动,转化率增大,故C正确;
D.循环利用和不断补充氮气,可使平衡向正反应方向移动,转化率增大,故D正确.
故答案为:CD;
②设起始时H2的物质的量为3mol,N2为1mol,平衡时N2转化了xmol,
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始:1mol 3mol 0
转化:xmol 3xmol 2xmol
平衡:(1-x)mol (3-3x)mol 2xmol
则=
x=0.25,
此时N2的转化率为×100%=25%,
故答案为:25%;
(2)①n(NH3)=×10-3g/mg×600m3×103L/m3=4800mol,
故答案为:4800;
②根据下列发生的主反应:
4NH3+5O24NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O=4HNO3
得主反应中氨气与氧气的物质的量有如下关系式:NH3~2O2
n(O2)主反应=4800 mol×90%×2=8640 mol
根据下列副反应:
4NH3+3O2=2N2+6H2O
n(O2)副反应=4800 mol×10%×=360mol
V(空气)=(8640+360)mol×22.4L/mol×10-3m3/L÷20%=1008m3
故答案为:1008.
解析
解:(1)①A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,则转化率减小,故A错误;
B.使用催化剂平衡不移动,转化率不变,故B错误;
C.增大压强平衡向正反应方向移动,转化率增大,故C正确;
D.循环利用和不断补充氮气,可使平衡向正反应方向移动,转化率增大,故D正确.
故答案为:CD;
②设起始时H2的物质的量为3mol,N2为1mol,平衡时N2转化了xmol,
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
起始:1mol 3mol 0
转化:xmol 3xmol 2xmol
平衡:(1-x)mol (3-3x)mol 2xmol
则=
x=0.25,
此时N2的转化率为×100%=25%,
故答案为:25%;
(2)①n(NH3)=×10-3g/mg×600m3×103L/m3=4800mol,
故答案为:4800;
②根据下列发生的主反应:
4NH3+5O24NO+6H2O,4NO+3O2+2H2O=4HNO3
得主反应中氨气与氧气的物质的量有如下关系式:NH3~2O2
n(O2)主反应=4800 mol×90%×2=8640 mol
根据下列副反应:
4NH3+3O2=2N2+6H2O
n(O2)副反应=4800 mol×10%×=360mol
V(空气)=(8640+360)mol×22.4L/mol×10-3m3/L÷20%=1008m3
故答案为:1008.
CO、H2在一定条件下的密闭容器中合成乙醇:2CO+4H2⇌CH3CH2OH+H2O,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.向该容器中增加CO的量,反应物转化为生成物,所以可加大正逆反应速率,故A正确;
B.可逆反应不能完全转化,所以增大H2浓度不能使CO转化率达到100%,故B错误;
C.选择合适的催化剂、升高温度都能加快反应速率,故C正确;
D.平当CO的浓度不再改变时,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,也就是反应达到最大限度,故D正确;
故选B.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在其他条件不变时,升高温度可以使平衡向吸热反应方向移动,故A错误;
B、在其他条件不变时,使用催化剂正逆反应速率都加快,但化学平衡不移动,故B正确;
C、在容积可变的容器中充入与反应无关的气体,容器体积增大,相当于减小压强,对于有气体参加的两边计量数不等的反应,向气体体积增大的方向移动,故C错误;
D、在其他条件不变时,对于有气体参加的两边计量数相等的反应,增大压强平衡不移动,故D错误;
故选B.
某温度下,在容积固定的密闭容器中发生可逆反应A(g)十2B(g)⇌2Q(g)平衡时,各物质的浓度比为c(A):c(B):c(Q)=1:1:2,保持温度不变,以1:1:2的体积比再充人A、B、Q,则下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:平衡时,各物质的浓度比为c(A):c(B):c(Q)=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、Q,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正确;
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,反应混合物中A、B的体积分数减小,故B正确;
C、充入A、B、Q后,体系压强先增大,平衡向正反应移动,后逐渐减小,故C正确;
D、以1:1:2的体积比再充人A、B、Q,平衡向正反应移动,气体的总的物质的量减小,平衡移动的结果是减弱而不抵消,所以达到新平衡后混合气颜色比原平衡深,故D错误;
故选D.
下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、催化剂只能改变化学反应的速率,对化学平衡不产生影响,故A错误;
B、N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,正反应为放热反应,升温,平衡逆向移动,反应速率v (H2)增大,氢气的平衡转化率减小,故B错误;
C、温度升高使化学反应速率加快的主要原因是活化分子的百分数增加,增加了反应物分子之间的有效碰撞次数,故C错误;
D、△H-T△S>0,反应非自发进行,反应△S>0,满足△H-T△S>0,则△H>0,故D正确.
故选:D.
下列事实中,不能用勒沙特列原理解释的是( )
正确答案
解析
解:A、开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫,是压强对其影响导致的,且属于可逆反应,能用勒沙特列原理解释,故A错误;
B、在FeSO4溶液中加入少量铁粉以防止Fe2+被氧化,利用是铁粉的还原性,不涉及化学平衡移动知识,不能用勒沙特列原理解释,故B正确;
C、氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,该反应存在溶解平衡,饱和食盐水中含有氯化钠电离出的氯离子,饱和食盐水抑制了氯气的溶解,所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒沙特列原理解释,故C错误;
D、根据平衡:2SO2+O2 2SO3,使用过量的空气即增大氧气的量可以使化学平衡正向移动,提高SO2的利用率,能用勒沙特列原理解释,故D错误.
故选B.
(2015秋•成都校级月考)一定温度下,在带活塞的密闭容器中,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)(正反应为放热反应)达到平衡后,下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.升高温度,正逆反应速率都增大,故A错误;
B.反应前后气体的化学计量数之和相等,压强对平衡移动没有影响,恒温,减小体积,平衡不移动,但体积减小,浓度增大,所以颜色加深,故B正确;
C.恒容,充入H2,平衡向正反应方向移动,I2的物质的量减小,总物质的量增大,所以I2的百分含量降低,故C正确.
D.恒压,充入HI(气),开始使反应物的浓度减小,则正反应速率减小,故D正确;
故选A.
温度对化学平衡的影响是通过改变______实现的;催化剂对反应速率的影响是通过减小______实现的.
正确答案
反应体系中活化分子的百分数
反应的活化能
解析
解:改变气体物质的浓度,增大了反应体系中单位体积活化分子的数目,改变气体的温度,提供能能量,有效碰撞的机会增大,增大了反应体系中活化分子的百分数,加入催化剂,降低了,增大了反应体系中活化分子的百分数,改变气体的压强,可增大反应体系中单位体积活化分子的数目.
故答案为:反应体系中活化分子的百分数;反应的活化能.
反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)△H=-14.9kJ/mol.温度为T1时,平衡常数K(T1)=43;温度调至T2时,K(T2)=48.74.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由热化学方程式可知,反应热△H<0,该反应正反应为放热反应,故A正确;
B、平衡常数K(T1)=43;温度调至T2时,K(T2)=48.74,温度为T1时平衡常数小于T2时平衡常数,说明温度由T1时调至T2时平衡正反应移动,该反应正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应反应移动,故温度T1<T2,由T1到T2是降温过程,故B正确;
C、平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,与反应混合物浓度无关,故T1时,增大c(H2),K(T1)不变,故C正确;
D、由B可知,温度T1<T2,该反应正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应反应移动,T2时,I2(g)的转化率增大,故D错误;
故选D.
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