- 化学平衡
- 共20016题
在一定条件下的下列可逆反应:Xa+yB⇌zC达到平衡时,试填写下列各空:
(1)若A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z关系是______
(2)若C是气体,并且x+y=z,在加压时化学平衡可发生移动,则平衡必定是向______方向移动
(3)已知B、C是气体,现增加A物质的量(其他条件不变),平衡不移动,说明A是______态
(4)如加热后,C的百分含量减小,则正反应是______热反应.
正确答案
解:(1)A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,降低压强平衡向气体体积增大的方向移动,即x+y>z,
故答案为:x+y>z;
(2)C是气体,且x+y=z,在加压时化学平衡可发生移动,说明X、Y至少有1种不是气体,逆反应是气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动,
故答案为:逆反应;
(3)B、C是气体,增加A物质的量(其他条件不变),平衡不移动,说明A是固体或纯液体,即A为非气态
故答案为:非气;
(4)加热后,C的百分含量减小,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,
故答案为:放热.
解析
解:(1)A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,降低压强平衡向气体体积增大的方向移动,即x+y>z,
故答案为:x+y>z;
(2)C是气体,且x+y=z,在加压时化学平衡可发生移动,说明X、Y至少有1种不是气体,逆反应是气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动,
故答案为:逆反应;
(3)B、C是气体,增加A物质的量(其他条件不变),平衡不移动,说明A是固体或纯液体,即A为非气态
故答案为:非气;
(4)加热后,C的百分含量减小,说明升高温度平衡向逆反应移动,故正反应是放热反应,
故答案为:放热.
对于反应2SO2+O2⇌2SO3,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.反应为可逆反应,反应物不能完全转化,2体积SO2和足量O2反应,生成SO3的体积小于2体积,故A错误;
B.其他条件不变,缩小体积,压强增大,平衡必定向右移动,故B正确;
C.正逆反应速率相等时,化学反应达到平衡状态,则SO2消耗速率等于O2生成速率的两倍时达到平衡状态,故C错误;
D.平衡时的浓度大小取决于起始配料比以及转化的程度,平衡时,SO2浓度与O2浓度的浓度关系不确定,不能作为判断是否达到平衡的依据,故D错误.
故选B.
工业合成氨时将N2和H2按体积比为1:3通入合成塔中,在不同条件下达到平衡时,混合物中NH3的含量(体积分数)如下表:
(1)根据表中数据并应用化学平衡移动原理,分析为提高平衡混合物中NH3的含量可采取的措施是______(多选或选错均不给分)
A.增大压强 B.减小压强
C.提高温度 D.降低温度
(2)根据表中数据,画出在30MPa下,NH3的百分含量随温度的变化曲线图. 在实际生产中,控制温度在
500℃左右,其原因是______.
(3)若生产1mol NH3时放出46.2kJ热量,写出合成氨的热化学方程式______.
(4)在500℃、30MPa条件下反应达到平衡时H2的转化率为______;若在某条件下平衡混合物中NH3的百分含量为a%,原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为______(用含a的代数式表示).
正确答案
AD
该温度时,催化剂的活性最大,有利于增大反应速率,提高产量,
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),△H=-92.4KJ/mol
42%
解析
解:(1)看表的横行可知,在温度相同时,随着压强的增大,平衡混合物中氨的体积分数逐渐增大,压强增大平衡正向移动,说明正反应是一个分子数减小的反应,表格的纵行可知,在压强相同时,随着温度的升高,平衡混合物中氨的体积分数逐渐减小,平衡逆向移动,说明合成氨的反应是放热反应,故选:AD;
(2)根据表格中的数据作图,用描点法:,使用催化剂也能增大反应速率,但在500℃左右时催化剂的活性最大,所以选择采用500℃左右的温度,故答案为:
;该温度时,催化剂的活性最大,有利于增大反应速率,提高产量;
(3)生成2mol氨气放热92.4KJ,反应为放热反应,反应的焓变为-92.4KJ/mol,反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),△H=-92.4KJ/mol;
故答案为:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),△H=-92.4KJ/mol;
(4)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),
初起:1mol 3mol 0
变化:amol 3amol 2amol
平衡:(1-a)mol (3-3a)mol 2amol
此时氨的百分含量为:=26.4,解之得a=0.42,所以达到平衡时H2的转化率为
=42%;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),
初起:1mol 3mol 0
变化:xmol 3xmol 2xmol
平衡:(1-x)mol (3-3x)mol 2xmol
由平衡混合物中NH3的百分含量为a%,则,解之得x=
,所以原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比为4:(4-
)=
,
故答案为:42%;.
若某体系所吸收的热量全部用于体系的内能增加,则所需的条件是( )
①封闭体系;②不做体积功其他功;③恒压;④恒温.
正确答案
解析
解:若某体系所吸收的热量全部用于体系的内能增加,必须是密闭体系,其次是不做体积功其他功,可以满足体系所吸收的热量全部用于体系的内能增加,
故①②正确,
故选C.
在HCN溶液中有如下平衡:HCN⇌H++CN-,向该溶液中加入少量的下列物质后,一定能使电离平衡向右移动的是( )
正确答案
解析
解:A、加入氢氧化钠溶液,消耗氢离子,会使平衡:HCN⇌H++CN-正向移动,故A正确;
B、加入硫酸溶液,增大了氢离子浓度,会使平衡:HCN⇌H++CN-逆向移动,故B错误;
C、加入NaCN溶液,增大了CN-的浓度,会使平衡:HCN⇌H++CN-逆向移动,故C错误;
D、加入盐酸溶液,增大了氢离子浓度,会使平衡:HCN⇌H++CN-逆向移动,故D错误;
故选A.
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用.
(1)右图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1mol NH3过程中的能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式:______(△H的数值用含字母a、b的代数式表示).
(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) 在一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是______.
A.增大压强 B.增大反应物的浓度 C.使用催化剂 D.降低温度.
正确答案
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ•mol-1
AB
解析
解:(1)由图可知,N2和H2反应生成1molNH3放出的热量为(b-a)kJ,该反应的热化学反应方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ•mol-1,
故答案为:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-2(b-a)kJ•mol-1;
(2)一定温度下,将一定量的N2和H2通入到体积为1L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是:
A.增大压强,平衡正向进行,但平衡常数不变,故A符合;
B.增大反应物的浓度,平衡正向进行,平衡常数不变,故B符合;
C.使用催化剂不能改变平衡,平衡不动,平衡常数不变,故C不符合;
D.反应是放热反应,降低温度平衡向放热反应方向进行,平衡正向进行,平衡常数增大,故D不符合;
故选AB.
一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g),其正反应放热.现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O,在Ⅱ中充入1mol CO2和1mol H2,在Ⅲ中充入2mol CO和2mol H2O,700℃条件下开始反应.达到平衡时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡,容器Ⅱ中从逆反应开始到达,平衡建立的途径不相同,无法比较反应速率,故A错误;
B.容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol CO和1mol H2O,反应向正反应进行,故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高,该反应正反应是放热反应,温度越高平衡常数越小,故B错误;
C.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,故容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多,故C正确;
D.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,故容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多,故D错误;
故选C.
简答:
在水溶液中,橙红色的与黄色的
有下列平衡关系:
+H2O⇌2
+2H+把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成稀溶液呈橙色.
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈______色,因为加入NaOH溶液反应中______的浓度______(填增大或减小)平衡向______方向移动,的浓度增大,的浓度减小.
(2)向原溶液中逐滴加入Ba(NO3)2 溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡向______移动,溶液颜色将______.
(3)在一定条件下,N2 和H2发生如下反应:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
①该反应中△H的含义______
A.该反应达到平衡时放出的热量
B.该反应达到平衡时吸收的热量
C.该条件下,N2 和H2反应生成2molNH3时放出的热量
D.该条件下,N2 和H2反应生成2molNH3时吸收的热量
②达到平衡后,在其他条件不变的情况下降低温度,正逆化学反应速率都______(填增大、减小或不变),平衡向______方向移动;重新建立新的平衡后,在其他条件不变的情况下增大压强,正逆化学反应速率都______(填增大、减小或不变),平衡向______方向移动.若平衡后,在其他条件不变的情况下加入催化剂,正逆化学反应速率都______(填增大、减小或不变),平衡______移动(填是或否).
(4)“中和热”是热化学中的一个重要概念.在稀溶液里,酸、碱发生中和反应生成1mol 水,这时反应放出的热叫中和热.以下关于中和热的叙述,正确的是______
A.在稀溶液中所有酸和碱反应的中和热都相等
B.在稀溶液中强酸和强碱反应的中和热都相等
C.在稀溶液中1mol 酸和1mol 碱反应放出的热量都相等
D.将浓硫酸滴入氢氧化钠浓液中刚好生成1mol 水时,产生的热量即中和热.
正确答案
解:(1)加入少量NaOH固体,中和氢离子,氢离子浓度降低,平衡向右移动,溶液变黄色,故答案为:黄;H+;减小;正反应;
(2)向原溶液中逐滴加入Ba(NO3)2 溶液,生成BaCrO4为黄色沉淀,导致CrO42-减小,平衡正向移动,溶液的颜色变浅,故答案为:正反应;逐渐变为无色;
(3)①该反应的热化学方程式的意义为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,1mol的氮气和3mol的氢气完全反应,生成2mol的氨气放出92.4kJ的热量,所以表示N2 和H2反应生成2molNH3时放出的热量,故选C;
②达到平衡后,在其他条件不变的情况下降低温度,正逆化学反应速率都减慢,平衡向正反应方向移动;增大压强,正逆反应速率都加快,平衡向正反应方向移动;若平衡后,在其他条件不变的情况下加入催化剂,正逆反应速率加快,但平衡不移动,
故答案为:减小;正反应;增大;正反应;增大;否;
(4)A、在稀溶液中弱酸和弱碱反应生成1mol水,放出的热量小于中和热,因为弱电解质电离吸热,故A错误;
B、在稀溶液中HCl和NaOH反应和HNO3和KOH的反应热叫做中和热,都是-57.3KJ/mol,所以相同,故B正确;
C、在稀溶液中1mol酸和1mol碱反应放出的热量不一定相等,如一元酸和一元碱放的热量小于二元酸和二元碱放出的放热,故C错误;
D、浓硫酸稀释时放热,所以生成1mol水时放的热量大于中和热的数值,故D错误.
故选B.
解析
解:(1)加入少量NaOH固体,中和氢离子,氢离子浓度降低,平衡向右移动,溶液变黄色,故答案为:黄;H+;减小;正反应;
(2)向原溶液中逐滴加入Ba(NO3)2 溶液,生成BaCrO4为黄色沉淀,导致CrO42-减小,平衡正向移动,溶液的颜色变浅,故答案为:正反应;逐渐变为无色;
(3)①该反应的热化学方程式的意义为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,1mol的氮气和3mol的氢气完全反应,生成2mol的氨气放出92.4kJ的热量,所以表示N2 和H2反应生成2molNH3时放出的热量,故选C;
②达到平衡后,在其他条件不变的情况下降低温度,正逆化学反应速率都减慢,平衡向正反应方向移动;增大压强,正逆反应速率都加快,平衡向正反应方向移动;若平衡后,在其他条件不变的情况下加入催化剂,正逆反应速率加快,但平衡不移动,
故答案为:减小;正反应;增大;正反应;增大;否;
(4)A、在稀溶液中弱酸和弱碱反应生成1mol水,放出的热量小于中和热,因为弱电解质电离吸热,故A错误;
B、在稀溶液中HCl和NaOH反应和HNO3和KOH的反应热叫做中和热,都是-57.3KJ/mol,所以相同,故B正确;
C、在稀溶液中1mol酸和1mol碱反应放出的热量不一定相等,如一元酸和一元碱放的热量小于二元酸和二元碱放出的放热,故C错误;
D、浓硫酸稀释时放热,所以生成1mol水时放的热量大于中和热的数值,故D错误.
故选B.
当下列反应达到平衡时保持温度和压强不变,向容器中通入氩气,则化学平衡一定不移动的是( )
正确答案
解析
解:当反应达到平衡时,保持温度和压强不变,向容器中通入氩气,导致容器的体积增大,则参加反应的各气体的压强减小,
A.该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,减小压强,平衡向正反应方向移动,故A不选;
B.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,故B不选;
C.该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应,减小压强,平衡不移动,故C选;
D.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,故D不选;
故选C.
改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列变化中正确的是( )
正确答案
解析
解;A、平衡向正反应方向移动,若是减少生成物浓度使平衡正向进行,生成物浓度减小,生成物浓度不一定增大,故A错误;
B、平衡向正反应方向移动,生成物质量分数不一定增大,如二氧化硫和氧气的反应,增大氧气的量很多时生成三氧化硫质量分数可能减小,故B错误;
C、两种反应物的反应,增大一种物质的量,提高另一种物质的转化率,本身转化率减小,所以反应物的转化率不一定增大,故C错误;
D、改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时,生成物增多.产率可以增大,故D正确;
故选D.
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