- 化学平衡
- 共20016题
图中a曲线表示一定条件下可逆反应:X(g)+Y(g)═2Z(g)+W(S)△H<0的反应过程.若使a曲线变为b曲线,可采用的措施是( )
正确答案
解析
解:A、升高温度,反应速率加快,该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,X的转化率降低,故A错误;
B、增大Y的浓度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,平衡时X的转化率增大,故B错误;
C、降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动,平衡时X的转化率增大,故C错误;
D、增大压强,反应速率加快,该反应前后气体的物质的量不变,平衡不移动,X的转化率不变,故D正确;
故选D.
甲醇脱氢可制取甲醛:CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示(已知反应在1L的密闭容器中进行、甲醇的物质的量为1mol).下列有关说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由图可知,温度越高甲醇平衡转化率越大,说明升高温度化学平衡正向移动,因此甲醇脱氢反应为吸热反应即△H>0,故A错误;
B.600K时Y点甲醇转化率大于X点甲醇平衡转化率,说明反应逆向进行即:υ(正)<υ(逆),故B错误;
C.由图可知Y点和Z点甲醇转化率相等,若增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲醇转化率减小,则甲醇的转化率将小于Z点甲醇转化率,故C错误;
D.甲醇初始浓度为1mol/L,在t1K时甲醇的转化率为0.9,则平衡时甲醇消耗的浓度为:1mol/L×0.9=0.9mol/L,平衡时甲醇浓度为0.1mol/L,根据反应CH3OH(g)⇌HCHO(g)+H2(g)可知平衡时甲醛和氢气浓度相等,都是0.9mol/L,则在t1K时该反应的平衡常数K==8.1,故D正确;
故选D.
下列事实不能用勒夏特利原理来解释的是( )
正确答案
解析
解:A、排饱和氯化钠溶液的方法来收集氯气,相当于对Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO加入NaCl,增大了Cl-的难度,使平衡向逆反应方向移动,降低了氯气的溶解度,即可用勒夏特列原理解释,故A不选;
B、加催化剂使N2和H2在一定条件下转化为NH3是催化剂对反应速率的影响,催化剂不会引起化学平衡的移动,不能用勒夏特利原理来解释,故B选;
C、增大压强,化学平衡向着气体体积减小的方向进行,即SO2和O2反应向着生成SO3的方向进行,能用勒夏特利原理来解释,故C不选;
D、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3反应达平衡时,增加KSCN的浓度,则平衡向着正方向进行,产物浓度增大,体系颜色变深,能用勒夏特利原理来解释,故D不选.
故选B.
在密闭容器中,使2molN2和6molH2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应为放热反应)
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是______;
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量______,密度______.(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将______(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”).达到新平衡后,容器内温度______(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍.
正确答案
1:3
变小
不变
向左移动
小于
解析
解:(1)依据起始量氮气和氢气物质的量之比等于反应之比分析判断,在密闭容器中,使2molN2和6molH2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应物起始量之比等于化学方程式中的反应之比,所以平衡浓度为1:3,故答案为:1:3;
(2)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应为放热反应),反应是放热反应,升温平衡逆向进行,气体质量不变,物气体质的量增大,M=可知,混和气体的平均相对分子质量减小;混合气体质量和体积不变,平衡后气体密度ρ=
,所以密度不变;
故答案为:变小;不变;
(3)升温,平衡向吸热的逆向移动,使体系温度降低,故答案为:向左移动;小于.
(2010秋•长阳县校级月考)有aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g)的平衡体系,在不同条件的反应混合物中A、B、C的体积分数与时间的关系如图所示.
(1)若图甲中m、n两曲线表示有无催化剂的情况,则______表示无催化剂,______表示有催化剂.
(2)若图乙中两曲线表示不同温度下的情况,则T1______T2 (填“>”、“=”或“<”),正反应为______热反应.
(3)若丙中P1、P2两曲线表示不同压强下的情况,则P1______P2,且a+b______c+d (填“>”、“<”或“=”).
正确答案
n
m
>
吸
<
<
解析
解:(1)使用催化剂,反应速率加快,达平衡用的时间缩短,所以m表示有催化剂、n无催化剂的情况,故答案为:n;m;
(2)由图可知在T1先平衡状态,所以T1>T2,而温度越高,B的含量越少,所以平衡正向移动,所以正反应是吸热反应,故答案为:>;吸;
(3)在P2的条件下,首先达平衡状态,则P1<P2,增大压强C的含量减少,平衡逆向移动,所以a+b<c+d,故答案为:<;<.
体积相同的两个容器A和B,都装有二氧化硫和氧气各2克,已知A 保持恒温恒容,B保持恒温恒压,反应达到平衡,设A中二氧化硫的转化率为A%,B中二氧化硫的转化率为B%,则A、B两个容器中二氧化硫转化的关系为( )
正确答案
解析
解:先假定A、B的体积都不变,达到平衡后再保持B的压强不变,由2SO2+O2⇌2SO3可知此反应是气体体积减小的反应,因此,待等体积达平衡后,欲保持B的压强不变,就需要缩小体积.缩小体积是B的压强增大,平衡正向移动.所以,若A容器中SO2的转化率为A%,则B的SO2的转化率将大于A的,即A%<B%.
故选C.
二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪界的新型燃料,在未来可能替代汽油、液化气、煤气等并具有优良的环保性能.工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.0~10.0Mpa,温度230~280℃)进行下列反应:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-90.7kJ•mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=-23.5kJ•mol-1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ•mol-1
(1)若要增大反应①中H2的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为______.
A.加入某物质作催化剂 B.加入一定量CO C.反应温度降低 D.增大容器体积
(2)在某温度下,若反应①的起始浓度分别为:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2mol/L,5min后达到平衡,CO的转化率为50%,则5min内CO的平均反应速率为______;
若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L;达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,
a=______mol/L.
(3)催化反应室中总反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=______.
正确答案
解:(1)已知反应①是体积减小的放热反应,若要增大反应①中H2的转化率,则需要使平衡正移,所以改变的条件为加入一定量CO或反应温度降低;
故答案为:BC;
(2)5min后达到平衡,CO的转化率为50%,则△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L,所以v(CO)==0.1mol/(L•min);
该温度到达平衡时,c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=2.4mol/L-2×0.5mol/L=1.4mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L,所以该温度下,平衡常数k==
,若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L,达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,则平衡时c′(CO)=4mol/L-2mol/L=2mol/L,令平衡时氢气的浓度为ymol/L,所以
=
解得y=1.4,故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L.
故答案为:0.1mol/(L•min);5.4.
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
由盖斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ/mol,
故答案为:-246.1kJ/mol.
解析
解:(1)已知反应①是体积减小的放热反应,若要增大反应①中H2的转化率,则需要使平衡正移,所以改变的条件为加入一定量CO或反应温度降低;
故答案为:BC;
(2)5min后达到平衡,CO的转化率为50%,则△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L,所以v(CO)==0.1mol/(L•min);
该温度到达平衡时,c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=2.4mol/L-2×0.5mol/L=1.4mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L,所以该温度下,平衡常数k==
,若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol/L,c(H2)=a mol/L,达到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,则平衡时c′(CO)=4mol/L-2mol/L=2mol/L,令平衡时氢气的浓度为ymol/L,所以
=
解得y=1.4,故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L.
故答案为:0.1mol/(L•min);5.4.
(3)已知:①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=-90.7kJ/mol,
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23.5kJ/mol,
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2kJ/mol,
由盖斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.1kJ/mol,
故答案为:-246.1kJ/mol.
将BaO2放入密闭真空容器中,反应2BaO2(s)⇌2BaO(s)+O2(g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故A错误;
B.缩小容器体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则BaO的量减小,故B错误;
C.平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,其压强不变,故C错误;
D.平衡向逆反应方向移动,则BaO2量增加,故D正确;
故选D.
对于可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)+Q;Q>0,下列研究目的和示意图相符的是 ( )
正确答案
解析
解:A、该反应中增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,并且压强越大,化学反应速率越大,达到化学平衡的时间越少,与图象不符,故A错误;
B、因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应反应移动,则氮气的转化率降低,与图象中转化率增大不符,故B错误;
C、反应平衡后,增大氮气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率在不断减小,逆反应速率不断增大,直到新的平衡,与图象符合,故C正确;
D、因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间少,与图象不符,故D错误;
故选C.
一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g),若反应开始时充入2mo lA和2mol B,达平衡后A的体积分数为a%.其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是( )
正确答案
解析
解:A.1molC和2molB,相当于是反应开始时充入molA和(2+
)molB,平衡后A的体积分数小于a%,故A错误;
B、加入2molA和1molB相当于减小了B的投入量,化学平衡会向左进行,平衡后A的体积分数大于a%,故B正确;
C、1molB和1molC相当于反应开始时充入molA和(1+
)molB,平衡后A的体积分数小于a%,故C错误;
D、2molA、3molB和3molC,相当于是反应开始时充入4molA和4molB,相当于增大压强,平衡不移动,平衡后A的体积分数等于a%,故D错误.
故选B.
扫码查看完整答案与解析