- 化学平衡
- 共20016题
高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=.恒容时,温度升高,H2浓度减小.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:平衡常数K=,所以该反应化学方程式应为CO2+H2⇌CO+H2O,
A、恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应为吸热反应,所以△H>0,故A正确;
B、恒温恒容下,若加入稀有气体的话,各物质浓度没有变,所以平衡不移动,此时各物质的浓度不会变化,若通入氢气,增大压强,则H2浓度增大,故B错误;
C、升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应速率增大更多,平衡正向移动,故C错误;
D、平衡常数K=,所以该反应化学方程式应为CO2+H2⇌CO+H2O,故D错误.
故选A.
(2015秋•济南校级期末)在容积不变的密闭容器中,一定条件下发生反应:2A⇌B(g)+2C(g),且达到平衡.当升高温度时气体的密度增大,则下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、升高温度,正反应速率增大,逆反应速率增大,故A错误;
B、升高温度,容器内气体的密度增大,平衡正向移动,正反应是吸热反应,故B错误;
C、若向容器中充入惰性气体,各组分浓度不变,则平衡不移动,故C错误;
D、,升高温度,容器内气体的密度增大,说明气体的质量增大,要使气体的密度增大,根据ρ=知,A一定为非气态,且正反应是吸热反应,故D正确;
故选D.
CuCl2溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色或蓝色,这是因为在CuCl2的水溶液中存在如图,现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色,请写出两种可采用的方法
(1)______ (2)______.
正确答案
加入硝酸银溶液
加水稀释
解析
解:使溶液由黄色变成蓝色,应使平衡向左移动,能够使化学平衡向逆反应方向移动的措施即可.
(1)根据化学平衡移动原理,可以加入硝酸银溶液,使之和氯离子反应来减少氯离子的浓度,使得平衡左移,故答案为:加入硝酸银溶液;
(2)根据化学平衡移动原理,加入水稀释,平衡向着离子数目增加的方向进行,即向着逆反应方向进行,故答案为:加水稀释.
故答案为:加入硝酸银溶液;加水稀释.
研究表明,在压强为0.1MPa条件下,NO和CO在催化剂作用下能自发进行:2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)若容器的体积不变,下列措施可提高反应速率和NO转化率的是( )
正确答案
解析
解:A.升高温度能加快反应速率,因为该反应的焓变 未知,所以无法判断该反应是否向正反应方向移动,故A错误;
B.缩小容器体积,增大反应体系的压强,平衡向正反应方向移动,同时反应速率增大,故B正确;
C.更换反应的催化剂只能加快反应速率,但不影响平衡的移动,故C错误;
D.及时将CO2、N2从反应体系移走,平衡向正反应方向移动,但反应速率降低,故D错误;
故选B.
下列各反应达到化学平衡后,加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是( )
正确答案
解析
解:A、正反应是体积减小的反应,增大压强平衡向正反应移动,正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应移动,故A不选;
B、正反应为体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应移动,正反应是吸热反应,降低温度平衡向逆反应移动,故B选;
C、正反应为体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应移动,正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,故C不选;
D、反应前后体积不变,增大压强平衡不移动,正反应是吸热反应,降低温度平衡向逆反应移动,故D不选;
故选B.
反应CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)建立平衡后采取一下措施:
(1)温度、压强维持不变的情况下充入氩气;
(2)温度、体积不变的情况下充入氩气.
此时平衡移动情况是( )
正确答案
解析
解:(1)温度、压强不变充入氩气容器的体积增大,二氧化碳浓度减小,平衡向系数增大的方向移动,(1)向右移动;
(2)温度、体积不变,充入氩气容器的体积不变,参加反应气体的浓度不变,平衡不移动,(2)不移动;
故选B.
某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数的测定.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=a kJ/mol
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
①取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个100L的密闭真空容器中,在25.0℃达到分解平衡.则反应______热(填“吸”或“放”)______ kJ/mol(用含a字母表示).若将温度降到15.0℃,再次达平衡后氨基甲酸铵固体改变______g
②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:______.
正确答案
解:①根据表中数据可知,温度升高,平衡气体的总浓度增大可知,该反应为吸热反应;在25.0℃达到分解平衡时,容器内气体的浓度之比为2:1,所以达到平衡时生成的二氧化碳的浓度为:4.8×10-3mol/L×=1.6×10-3 mol/L,100L 该容器中达到平衡时二氧化碳的物质的量为:1.6×10-3 mol/L×100L=0.16mol,根据NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=a kJ/mol可知,放出0.16mol二氧化碳吸收的热量为0.16akJ;15.0℃时达到平衡时二氧化碳的浓度为:2.4×10-3mol/L×
=8×10-4mol/L,100L 该容器中达到平衡时二氧化碳的物质的量为:8×10-4 mol/L×100L=0.08mol,二氧化碳的物质的量变化为:0.16mol-0.08mol=0.08mol,根据反应方程式可知,氨基甲酸铵固体改变的物质的量为0.08mol,质量为:78g/mol×0.08mol=6.24g,
故答案为:吸热;0.16akJ;6.24;
②平衡时总浓度为:4.8×10-3mol/L,容器内气体的浓度之比为2:1,故NH3和CO2的浓度分别为:3.2×10-3 mol/L、1.6×10-3 mol/L,代入平衡常数表达式:K=(3.2×10-3 )2×1.6×10-3 =1.6×10-8,
故答案为:1.6×10-8.
解析
解:①根据表中数据可知,温度升高,平衡气体的总浓度增大可知,该反应为吸热反应;在25.0℃达到分解平衡时,容器内气体的浓度之比为2:1,所以达到平衡时生成的二氧化碳的浓度为:4.8×10-3mol/L×=1.6×10-3 mol/L,100L 该容器中达到平衡时二氧化碳的物质的量为:1.6×10-3 mol/L×100L=0.16mol,根据NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)△H=a kJ/mol可知,放出0.16mol二氧化碳吸收的热量为0.16akJ;15.0℃时达到平衡时二氧化碳的浓度为:2.4×10-3mol/L×
=8×10-4mol/L,100L 该容器中达到平衡时二氧化碳的物质的量为:8×10-4 mol/L×100L=0.08mol,二氧化碳的物质的量变化为:0.16mol-0.08mol=0.08mol,根据反应方程式可知,氨基甲酸铵固体改变的物质的量为0.08mol,质量为:78g/mol×0.08mol=6.24g,
故答案为:吸热;0.16akJ;6.24;
②平衡时总浓度为:4.8×10-3mol/L,容器内气体的浓度之比为2:1,故NH3和CO2的浓度分别为:3.2×10-3 mol/L、1.6×10-3 mol/L,代入平衡常数表达式:K=(3.2×10-3 )2×1.6×10-3 =1.6×10-8,
故答案为:1.6×10-8.
合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料.
请回答下列问题:
(1)在一密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H1=+206.1kJ/mol,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应进行的前5min内,v(H2)=______;10min时,改变的外界条件可能是______.
(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等.在相同温度下发生反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)△H2=+247.3kJ/mol,并维持反应过程中温度不变.已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象.
(3)反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=-41.2kJ/mol在800℃时的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
此时反应中正、逆反应速率的关系式是______(填序号).
a.v(正)>v(逆) b.v(正)<v(逆) c.v(正)=v(逆) d.无法判断.
正确答案
解:(1)CH4的化学反应速率为V==
=0.1mol/(L•min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,H2的化学反应速率为0.3mol/(L•min),故答案为:0.3mol/(L•min);
根据图象可知化学反应速率加快,化学平衡正向移动,根据外界条件对化学反应速率的影响和对化学平衡的影响,可用升高温度或充入水蒸气来达到目的,故答案为:升高温度或充入水蒸气;
(2)因CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,要保持恒压,须扩大容器的体积,对于甲容器来说相当于减压,速率减慢,平衡正向移动,所以到达平衡的时间长,甲烷的转化率提高,其图象为:
,故答案为:
.
(3)反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在某时刻的浓度幂之积为Q==
=0.94<1.0,反应正向进行,v(正)>v(逆),故选:a.
解析
解:(1)CH4的化学反应速率为V==
=0.1mol/(L•min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,H2的化学反应速率为0.3mol/(L•min),故答案为:0.3mol/(L•min);
根据图象可知化学反应速率加快,化学平衡正向移动,根据外界条件对化学反应速率的影响和对化学平衡的影响,可用升高温度或充入水蒸气来达到目的,故答案为:升高温度或充入水蒸气;
(2)因CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)是气体体积增大的反应,要保持恒压,须扩大容器的体积,对于甲容器来说相当于减压,速率减慢,平衡正向移动,所以到达平衡的时间长,甲烷的转化率提高,其图象为:
,故答案为:
.
(3)反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在某时刻的浓度幂之积为Q==
=0.94<1.0,反应正向进行,v(正)>v(逆),故选:a.
在密闭容器中,A、B、C 三种气体建立化学平衡,它们的反应为A+B⇌C,在相同温度下若体积缩小,则平衡常数为原来的( )
正确答案
解析
解:平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,在相同温度下若体积缩小,平衡向正反应方向移动,但平衡常数不变,
故选:D.
(2015秋•荆州校级期末)在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)⇌zC(g),平衡时,测得A的浓度为0.50mol•L-1,在温度不变时,把容器容积缩小到原来的0.5倍,使其重新达到平衡,测得A的浓度为0.90mol•L-1.下列有关判断正确的是( )
正确答案
解析
解:平衡时测得A的浓度为0.5mol・L-1,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,如平衡不移动,则A的浓度应为1mol/L,而此时为0.9mol/L,则说明增大压强平衡向正方向移动,
A.增大压强平衡向正方向移动,说明反应物气体的计量数之和大于生成物气体的计量数,应为x+y>z,故A错误;
B.由以上分析可知平衡向正方向移动,故B错误;
C.平衡向正方向移动,A的转化率增大,故C错误;
D.平衡向正方向移动,C的体积分数增大,故D正确.
故选D.
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