- 化学平衡
- 共20016题
对于可逆反应:2X(s)+2Y (g)⇌3Z (g)(正反应是放热反应),改变条件使平衡向生成Z的方向移动,应选择的条件是( )
①升高温度 ②降低温度 ③降低压强 ④增大压强 ⑤加入正催化剂 ⑥分离出Z.
正确答案
解析
解:对于反应2X(s)+2Y (g)⇌3Z (g)正反应是气体体积缩小的反应,正反应是放热反应,所以可以降低温度,降低压强,分离出Z的方法,使平衡向生成Z的方向移动,加入正催化剂平衡不移动,所以选②③⑥,故选B.
X是短周期中原子半径最小的元素,X、Y组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(1)Y的原子结构示意图是______.
(2)甲的水溶液与硫酸铝溶液反应离子方程式______.
(3)甲与氯化氢反应生成乙.乙所含化学键类型有______.在0.1mol•L-1乙溶液中,所含离子浓度由大到小的顺序是______.
(4)工业上,可通过如下转化制得尿素晶体:N2NH3
CO(NH2)2气体
尿素
①Ⅰ中恒温恒容条件下,能同时提高化学反应速率和NH3产率的是______.
②反应Ⅱ:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H1=-536.1kJ•mol-1
(i)此反应的平衡常数表达式K=______.升高温度,K值______(填增大、减小或不变).
(ii)尿素可用于处理汽车尾气.CO(NH2)2(g)与尾气中NO反应生成CO2、N2、H2O(g)排出.
已知:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-1806.4kJ•mol-1
写出CO(NH2)2(g)与NO反应的热化学方程式______.
正确答案
解:(1)N的原子结构示意图是,故答案为:
;
(2)氨气的水溶液与硫酸铝溶液反应离子方程式3NH3∙H20+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+,故答案为:3NH3∙H20+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+;
(3)氨气与氯化氢反应生成氯化铵,氯化铵中所含化学键类型有铵根离子与氯离子之间形成的离子键和氮与氢之间形成的共价键;氯化铵是强酸弱碱盐水解呈酸性,离子浓度大小:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:离子键和共价键;c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
(4)①合成氨的反应是体积减少的反应,所以可以通过增大压强,加快化学反应的速率,提高氨气的转化率,故答案为:增大压强;
②平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积,所以K=,正反应是放热反应,温度越高K值越小,
故答案为:;减小;
(ii)①2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H1=-536.1kJ•mol-1,
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-1806.4kJ•mol-1
依据盖斯定律②-①×2得到CO(NH2)2(g)与NO反应的热化学方程式2CO(NH2)2(g)+6NO(g)=2CO2(g)+5N2(g)+4H2O(g)△H=-734.2 kJ/mol;
故答案为:2CO(NH2)2(g)+6NO(g)=2CO2(g)+5N2(g)+4H2O(g)△H=-734.2 kJ/mol.
解析
解:(1)N的原子结构示意图是,故答案为:
;
(2)氨气的水溶液与硫酸铝溶液反应离子方程式3NH3∙H20+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+,故答案为:3NH3∙H20+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+;
(3)氨气与氯化氢反应生成氯化铵,氯化铵中所含化学键类型有铵根离子与氯离子之间形成的离子键和氮与氢之间形成的共价键;氯化铵是强酸弱碱盐水解呈酸性,离子浓度大小:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故答案为:离子键和共价键;c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);
(4)①合成氨的反应是体积减少的反应,所以可以通过增大压强,加快化学反应的速率,提高氨气的转化率,故答案为:增大压强;
②平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积,所以K=,正反应是放热反应,温度越高K值越小,
故答案为:;减小;
(ii)①2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H1=-536.1kJ•mol-1,
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-1806.4kJ•mol-1
依据盖斯定律②-①×2得到CO(NH2)2(g)与NO反应的热化学方程式2CO(NH2)2(g)+6NO(g)=2CO2(g)+5N2(g)+4H2O(g)△H=-734.2 kJ/mol;
故答案为:2CO(NH2)2(g)+6NO(g)=2CO2(g)+5N2(g)+4H2O(g)△H=-734.2 kJ/mol.
现有反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为______热反应,且m+n______p(填“>”“=”或“<”).
(2)减压时,A的质量分数______.(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若容积不变加入B,则A的转化率______,B的转化率______.
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将______.
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量______.
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色______;而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色______(填“变深”“变浅”或“不变”).
正确答案
解:(1)达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,逆反应为放热反应,当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,则方程式中反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和;
故答案为:放;>;
(2)当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,则BAD质量分数增大,故答案为:增大;
(3)加入B(体积不变),平衡向正反应移动,A的转化率增大,B自身转化率减小,故答案为:增大;减小;
(4)升高温度平衡向正反应移动,平衡时B的浓度降低,C的浓度增大,故减小,故答案为:减小;
(5)催化剂只能加快化学反应速率,不影响平衡移动,故答案为:不变;
(6)加入C(体积不变)时,化学平衡正向移动,所以混合物颜色加深;维持容器内压强不变,充入氖气,容器体积增大,B的浓度降低,气体的颜色变浅;
故答案为:变深;变浅.
解析
解:(1)达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大,说明温度升高平衡向正反应方向移动,则正反应吸热,逆反应为放热反应,当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,则方程式中反应物的气体的计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和;
故答案为:放;>;
(2)当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,说明压强减小平衡向逆反应方向移动,则BAD质量分数增大,故答案为:增大;
(3)加入B(体积不变),平衡向正反应移动,A的转化率增大,B自身转化率减小,故答案为:增大;减小;
(4)升高温度平衡向正反应移动,平衡时B的浓度降低,C的浓度增大,故减小,故答案为:减小;
(5)催化剂只能加快化学反应速率,不影响平衡移动,故答案为:不变;
(6)加入C(体积不变)时,化学平衡正向移动,所以混合物颜色加深;维持容器内压强不变,充入氖气,容器体积增大,B的浓度降低,气体的颜色变浅;
故答案为:变深;变浅.
(2015秋•陕西校级月考)CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)△H<0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温、②加压、③增加Cl2的浓度④加催化剂⑤恒压通入惰性气体⑥恒容通入惰性气体.能提高CO转化率的是( )
正确答案
解析
解:化学反应CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)△H<0,正反应是气体体积减小的放热反应,
①升温平衡向逆反应移动,CO转化率减小,故①错误;
②加压平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故②正确;
③增加Cl2的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故③正确;
④加催化剂,改变速率不改变平衡,CO转化率不变,故④错误;
⑤恒压通入惰性气体,压强增大,为保持恒压,容器体积增大压强减小,平衡逆向进行,CO的转化率减小,故⑤;
⑥恒容通入惰性气体,各组分的浓度不变,平衡不移动,故⑥错误;
故选A.
下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
正确答案
解析
解:A、钢铁在潮湿的空气中容易生锈是电化腐蚀原理,不是可逆反应,不能用勒夏特列原理解释,故A正确;
B、加热会促进FeCl3的水解,蒸干产物不是氯化铁,是氢氧化铁固体,灼烧得到氧化铁,能用勒夏特列原理解释,故B错误;
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
,能用勒夏特列原理解释,故C错误;
D、弱酸越稀释,电离程度越大,电离平衡右移,所以将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至100mL后,测得其pH<5,能用勒夏特列原理解释,故D错误.
故选A.
将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g);△H<0.当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
正确答案
解析
解:①由反应X(g)+3Y(g)2Z(g);△H<0可知,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,X的转化率减小,故①正确;
②由化学方程式可知,反应前气体的计量数之和大于反应后气体的化学计量数之和,增大压强,平衡向正反应方向移动,但X转化的不如增加的多,X的浓度反而增大,故②错误;
③充入一定量Y,平衡向正反应方向移动,但增加的Y比反应的多,Y的转化率反而较小,故③错误;
④使用催化剂平衡不移动,故④错误,
所以正确的答案只有①.
故选A.
(2014秋•杭州期中)回答下列问题
(1)可逆反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g);△H=Q 根据图1回答:
①压强 P1比P2______填(大或小)
②(a+b)比(c+d)______填(大或小)
③温度t1℃比t2℃______填(高或低)
④Q值为______填(正或负)(正值表示正反应吸热,负值表示正反应放热)
(2)由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用,引起了各国的普遍重视.目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇.一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),图2表示该反应进行过程中能量(单位为kJ•mol-1)的变化.(已知气体物质的量增加是熵变大的过程)
①关于该反应的下列说法中,正确的是______.
A.△H>0,△S>0; B.△H>0,△S<0; C.△H<0,△S<0; D.△H<0,△S>0.
②为探究反应原理,现进行如下实验:在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图3所示.从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2):______mol•L-1•min-1.CO2的转化率为______.此温度下的K为______.
正确答案
小
小
高
正
C
0.225
75%
解析
解:(1)①由图A可知,P2较先达到平衡状态,则P2>P1,故答案为:小;
②P2>P1,压强越大,A的转化率越低,说明增大压强平衡向逆方向移动,则(a+b)比(c+d)小,故答案为:小;
③由图B可知t1先达到平衡状态,则t1>t2,故答案为:高;
④t1>t2,升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热,则Q>0,故答案为:正;
(2)①在反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)中,反应物有4mol气体,生成物有2mol气体,△S<0,据图1分析,反应物能量高于生成物,反应放热,△H<0,故选:C;
②由图2可知,10min达平衡时甲醇的浓度变化量为0.75mol/L,所以v(CH3OH)==0.075mol/(L•min),速率之比等于化学计量数之比,所以v(H2)=3v(CH3OH)=3×0.075mol/(L•min)=0.225mol/(L•min),CO2的转化率为
=75%,
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),
初始浓度:1 3 0 0
变化浓度:0.75 2.25 0.75 0.75
平衡浓度:0.25 0.75 0.75 0.75
反应的平衡常数K==
=
,
故答案为:0.225;75%;.
如图图示与对应的叙述相符的是( )
正确答案
解析
解:A、温度越高,反应物的转化率越低,说明该反应为放热反应,压强变化A的转化率不变,说明两边的计量数相等,所以温度越高,反应物的转化率越低,说明该反应为放热反应,压强变化A的转化率不变,故A正确;
B、对于2A(g)+2 B(g)⇌3C(g)+D(s),压强的改变不仅影响反应速率,而且平衡也发生移动,故B错误;
C、若除去CuSO4溶液中的Fe3+,根据图丙,可向溶液中加入适量NaOH溶液,调节pH4到5,使铁离子完全沉淀,而铜离子不能沉淀,加适量NaOH溶液,引入钠离子,故C错误;
D、用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/L醋酸溶液,未滴入氢氧化钠时开始pH大于1,故D错误;
故选A.
在温度、容积相同的2个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
(已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=-92.4kJ•mol-1)下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:甲容器反应物投入1molN2、3molH2,乙容器反应物投入量4molNH3,若恒温且乙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与乙容器也是等效平衡.在温度、容积相同的2个密闭容器中,乙所到达的平衡,可以当成在恒温且容积是甲容器两倍条件下,到达平衡后,再压缩体积与甲容器体积相等所到达的平衡,
A.体积缩小1倍,压强增大1倍,若氨气的转化率不变,则c2=2c1,但平衡向正反应移动,氨气的转化率降低,
故c2>2c1,故A错误;
B.若乙中开始投入2molNH3,则甲与乙是等效的,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ,但乙中为4molNH3,分解的NH3较2molNH3时多,故a+b>92.4,故B正确;
C.若乙中开始投入2molNH3,则甲与乙是等效的,甲与乙的反应物转化率之和为1,但乙中为4molNH3,较2molNH3时的转化率低,故α1+α2<1,故C错误;
D.乙中混合气体的质量为甲中的2倍,体积相同,密度之比等于质量之比,故ρ2=2ρ1,故D正确;
故选BD.
在密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)→pC(g),达到平衡后,保持温度不变,将气体体积压缩到原来的,当达到新平衡时,C的浓度变为原来2倍,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:mA(g)+nB(g)⇌pC(g),达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到,若平衡不移动,C的浓度为原来的3倍,当达到平衡时C的浓度为原来的2倍,则体积减小时平衡逆向移动,
A.体积缩小,相当于加压,平衡逆向移动,则m+n<p,故A正确;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,故B正确;
C.平衡逆向移动,A的转化率减小,故C正确;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小,但比原来的大,故D错误;
故选D.
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