- 化学平衡
- 共20016题
(2015秋•兰州校级期末)对于反应2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0,达到平衡后缩小容器体积,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:反应2NO2(g)⇌N2O4(g)△H<0,反应是气体体积减小的放热反应,达到平衡后缩小容器体积,增大了压强,平衡正向移动,
A.压强增大,该平衡向着正向进行,故A错误;
B.增大压强,体积迅速减小,平衡移动程度不如体积减小带来的改变大,所以混合气体颜色加深,故B正确;
C.增大压强,体积迅速减小,平衡移动程度不如体积减小带来的改变大,所以混合气体颜色加深,故C错误;
D.增大压强,气体质量不变,物质的量减小,混合气体的平均相对分子质量变大,故D错误;
故选B.
273K时,反应N2(g)+3H2(g)═2NH3(g) 生成2molNH3(g)时放出92.2kJ的热量.在该温度下,向一固定容积的密闭容器内通入1mol N2和3mol H2,达到平衡时,放出热量为Q1;向另一容积相同的密闭容器中通入0.5mol N2和1.5mol H2,达到平衡时放出热量为Q2.则下列判断不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、向一固定容积的密闭容器内通入1molN2和3molH2比向另一容积相同的密闭容器中通入0.5molN2和1.5molH2的浓度和压强均大,所以用N2表示的反应速率:情况1>情况2,故A正确;
B、向一固定容积的密闭容器内通入1molN2和3molH2,达到平衡时,生成氨气的量不足2mol,所以放出热量为Q1<92.2KJ,故B错误;
C、混合气体的密度ρ=,两情况下体积一样,所以充入的气体质量越多,密度越大,即情况1>情况2,故C正确;
D、另一容积相同的密闭容器中通入0.5mol N2和1.5mol H2,达到平衡时放出热量原则上讲应该是×92.2kJ,但是情况2的压强比情况1的小了,平衡还会向逆向移动,放出的热量还会减小,即Q2<46.1kJ,故D正确.
故选B.
汽车排气中的CO、NOX已经成为大气的主要污染物,使用稀土等催化剂能将CO、NOx、碳氢化合物转化成无毒物质,从而减少汽车尾气污染.
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
试写出NO与CO催化转化成N2和CO2的热化学方程式______
(2)在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂),分别充入同量的NOx及C3H6,在不同温度下,同时发生以下反应:
18NO(g)+2C3H6(g)⇌9N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g);
18NO2(g)+4C3H6(g)⇌9N2(g)+12CO2(g)+12H2O(g);
并分别在t秒时测定其中NOx转化率,绘得图象如右图所示:
①从图中可以得出的结论是
结论一:从测定NOX转化数据中判断,相同温度下______
结论二:______
②在上述NO2和C3H6反应中,提高NO2转化率的措施有______.(填编号)
A.加入催化剂 B.降低温度 C.分离出H2O(g) D.增大压强
(3)CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白(Hb•CO),在37℃时:CO+Hb•O2⇌O2+Hb•CO K=220
实验表明,Hb•CO的浓度即使只有Hb•O2浓度的2%,也可造成人的智力损伤.抽烟后,测得平衡时人体肺部的空气中CO和O2的浓度分别为10-6mol•L-1和10-2mol•L-1.请问,抽烟会造成人的智力损伤吗?(写出计算过程)
正确答案
解:(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol①
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol②
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ③
方程式③×2-②-①得NO (g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
所以△H=(-393.5kJ/mol)×2-(-221.0kJ/mol)-(+180.5kJ/mol)=-746.5 kJ/mol,
故答案为:2NO (g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5 kJ/mol;
(2)①通过图象知,NO转化效率比NO2 的低;在250°C-450°C时,NOx转化率随温度升高而增大,450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小.
故答案为:NO转化效率比NO2 的低;在250°C-450°C时,NOx转化率随温度升高而增大,450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小;
②根据图象知,温度越高(450度),二氧化氮的转化率越小,所以该反应是放热反应,且该反应是气体体积增大的反应.
A、催化剂只改变反应到达平衡的时间,不改变化学平衡状态,故A错误;
B、该反应是放热反应,所以降低温度,平衡向正反应方向移动,增大二氧化氮的转化率,故B正确;
C、分离出H2O(g),减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,增大二氧化氮的转化率,故C正确;
D、该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮的转化率降低,故D错误;
故答案为:BC;
(3)肺部CO和O2的浓度分别为10-6mol•L-1和10-2mol•L-1,
,
>2%,
答:抽烟会造成人的智力损伤.
解析
解:(1)N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol①
2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221.0kJ/mol②
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol ③
方程式③×2-②-①得NO (g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
所以△H=(-393.5kJ/mol)×2-(-221.0kJ/mol)-(+180.5kJ/mol)=-746.5 kJ/mol,
故答案为:2NO (g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5 kJ/mol;
(2)①通过图象知,NO转化效率比NO2 的低;在250°C-450°C时,NOx转化率随温度升高而增大,450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小.
故答案为:NO转化效率比NO2 的低;在250°C-450°C时,NOx转化率随温度升高而增大,450°C-600°C时NOx转化率随温度升高而减小;
②根据图象知,温度越高(450度),二氧化氮的转化率越小,所以该反应是放热反应,且该反应是气体体积增大的反应.
A、催化剂只改变反应到达平衡的时间,不改变化学平衡状态,故A错误;
B、该反应是放热反应,所以降低温度,平衡向正反应方向移动,增大二氧化氮的转化率,故B正确;
C、分离出H2O(g),减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,增大二氧化氮的转化率,故C正确;
D、该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,二氧化氮的转化率降低,故D错误;
故答案为:BC;
(3)肺部CO和O2的浓度分别为10-6mol•L-1和10-2mol•L-1,
,
>2%,
答:抽烟会造成人的智力损伤.
工业上消除氮氧化物的污染可用如下反应:
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=a kJ•mol-1
在温度T1和T2时,分别将0.50mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的恒容密闭容器中,测得n(N2)随时间变化的数据如表:
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.10 min内,T1时υ( N2)==0.02mol•L-1•min-1,T2时时υ( N2)=
=0.025mol•L-1•min-1,T1时υ(N2)比T2时小,故A正确;
B.温度升高,反应速率加快,因此T2>T1,故B正确;
C.温度升高,氮气的量减少,说明反应逆向进行,正反应放热,所以a<0,故C正确;
D. CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);
初起量:0.50 1.2 0 0 0
变化量:0.30 0.60 0.30 0.30 0.60
平衡量:0.20 0.60 0.30 0.30 0.60
所以T2时平衡K==0.45,
CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);
初起量:1.40 0.60 0.30 0.30 0.60
变化量:x 2x x x 2x
平衡量:1.4-x 0.60-2x 0.30+x 0.30+x 0.60+2x
所以:=0.45,将x=0.1带入不成立,故D错误;
故选D.
一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入1molN2和3molH2,发生下列反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),反应达到平衡后,改变下述条件,NH3 气体平衡浓度不改变的是( )
正确答案
解析
解:A、在恒温恒压下充入1mol NH3(g),将氨气折算成氮气和氢气,它们的物质的量之比为1:3,与原平衡相同,所以它与原平衡为等效平衡,所以氨气的浓度也与原平衡相同,故A正确;
B、保持温度和体积不变,充入1molNH3(g),相当于增大压强,平衡正向进行,氨气浓度增大,故B错误;
C、保持温度和容器压强不变,充入1molN2(g),平衡正向移动,氨气的浓度增大,但比原平衡小,故C错误;
D、保持温度和容器压强不变,充入1mol Ar(g),总压不变分压减小,平衡逆向移动,所以氨气的浓度减小,故D错误;
故选A.
向甲、乙两恒温恒容的密闭容器中分别充入一定量的A和B,发生反应:
A(g)+B(g)⇔xC(g)△H<O.测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示:下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.由图象可知平衡时,乙容器内A的转化率为=50%,甲容器平衡时,A的转化率>
=50%,甲容器内压强比乙容器内大,增大压强向正反应移动,增大压强平衡压强增大向着体积减小的方向移动,故:1+1>X,所以x=1,故A正确;
B.甲容器压强大于乙容器,甲容器反应进行程度较大,放出的热量的数值大于乙容器放出热量的2倍,由于△H<0,即Q<0,所以Q1>2Q2,故B错误;
C.甲乙容器温度相同,则化学平衡常数相同,利用两容器化学平衡常数表达式计算出a值,故C错误;
D.该温度下,乙容器化学平衡状态时,c(A)=0.5mol•L-1,c(B)=0.5mol•L-1,c(C)=0.5mol•L-1,化学常数为K==
=2,浓度商Q=
=2.5,化学平衡向逆反应方向移动,即v(正)<v(逆).故D错误.
故选A.
下列情况与平衡移动无关的是( )
正确答案
解析
解:A、催化剂只对反应速率有影响,而平衡的移动无影响,故选A;
B、氨水中存在NH3•H2O⇌NH4++OH-,加入氯化铵增加了铵根离子的浓度,平衡逆向移动,氢氧根浓度变小,红色变浅,故B不选;
C、加热促进水解,水解程度加大,所以片刻得到红褐色胶体,故C不选;
D、加热促进水解,水解程度加大,碱性增强,洗油污效果更好,故D不选.
故选A.
可逆反应 mA(气)+nB(气)⇌pC(气)+qD(气),在密闭容器中反应达到平衡,改变某一条件后,正反应速率增大,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:若升高温度,平衡可能向正反应方向移动,也可能向逆反应方向移动,A的转化率可能增大、也可能减小,
若增大压强使正反应速率增大,平衡可能向正反应方向移动,也可能向逆反应方向移动,可能不移动,A的转化率可能增大、也可能减小、可能不变,
若使用催化剂使正反应速率增大,同等程度增大逆反应速率,平衡不移动,A的转化率不变,
若增大反应物浓度使正反应速率增大,增大A的浓度,平衡向正反应移动,A的转化率降低,若增大B的浓度,平衡向正反应移动,A的转化率降低,
综上分析,A、B、C三种情况都可能发生,
故选D.
(2015春•扬州校级期中)可逆反应mA(g)+nB⇌pC(g)+qD中,A和C都是无色气体,达到平衡后,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若增加B的量,平衡正向移动,削弱B的浓度,但未抵消,平衡体系B的浓度变大,颜色加深,说明B必是气体,故A正确;
B、如D是非气体,则是说明m+n等于p,故B错误;
C、升高温度,A的转化率减小,说明平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,故C错误;
D、若B是气体,增大A的量,A的转化率减小,B的转化率增大,故D错误;
故选A.
在一密闭容器中,反应aA(g)⇌bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则( )
正确答案
解析
解:采用假设法分析,假设a=b,保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡不移动,A和B的浓度应均是原来的倍,但当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,说明减小压强平衡向正反应方向移动.
A、平衡时B的浓度是原来的60%,大于原来的倍,说明平衡向正反应方向移动,故A错误;
B、平衡时B的浓度是原来的60%,大于原来的倍,说明平衡向正反应方向移动,故B正确;
C、平衡应向正反应方向移动,故C错误;
D、增大体积,压强减小,平衡向正反应方向移动,则说明a<b,故D错误;
故选B.
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