- 化学平衡
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一定条件下存在反应:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)△H<0,现有三个相同的1L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 H2和1mol I2(g),在Ⅱ中充入2molHI(g),在Ⅲ中充入2mol H2和2mol I2(g),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 H2和1mol I2(g),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中的气体颜色比容器Ⅱ中的气体颜色深,故C正确;
D.温度相同时,容器I中H2 的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1,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,HI的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中HI的转化率低,故容器Ⅰ中H2 的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和小于1,故D错误;
故选C.
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因可逆反应的特征是可逆性、不完全转化性,与正逆反应速率的大小无关,故A错误;
B、在其它条件不变时,因催化剂同等程度的改变化学反应速率,则不影响化学平衡的移动,故B正确;
C、根据勒夏特列原理可知,在其它条件不变时,升高温度能使化学平衡向吸热的方向移动,故C正确;
D、在其它条件不变时,对于反应前后气体体积相等的反应,增大压强同等程度增大反应物和生成物的反应速率,化学平衡不移动,故D错误;
故选BC.
化学反应2A+B⇌2C达到平衡后升高温度C的量增加,关于此反应说法正确的是( )
正确答案
解析
解:升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,即向着生成C的方向进行,故反应是吸热反应,
故选B.
有两只密闭容器A和B,A容器有一个可移动活塞使容器内保持恒压,B容器保持恒容,起始时向两只容器中分别充入等量的体积比为2:1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等.在保持400℃条件下使之发生反应:2SO2+O2⇌2SO3 填写下列空白:
(1)达到平衡所需时间A比B______,A中SO2的转化率比B______.
(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器通入数量不多的等量氩气,A容器的化学平衡移动,B容器的化学平衡______移动.
(3)达到(1)所述平衡后,向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中SO3的体积分数______(增大、减小、不变),B容器中SO3的体积分数______.
正确答案
短
大
不
不变
增大
解析
解:(1)因A容器保持恒压,反应过程中体积变小,浓度增大,根据浓度越大,化学反应速率越快,到达平衡的时间越短,所以达到平衡所需时间A比B短,若A容器保持恒容,两容器建立的平衡等效,而实际上A容器体积减少,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以A中SO2的转化率比B大,故答案为:短;大;
(2)平衡后,若向两容器通入数量不多的等量氩气,A容器体积增大,压强不变,参加反应的气体产生的压强减少,平衡向逆反应方向移动,B容器体积不变,压强增大,参加反应的气体产生的压强不变,平衡不移动,故答案为:不;
(3)向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中建立的平衡与原平衡等效,所以SO3的体积分数不变,B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,B容器中SO3的体积分数增大,故答案为:不变;增大.
NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应,反应的化学方程式为2CO+2NO=N2+2CO2,为了控制大气污染,提出下列建议:
A.使用催化剂 B.改变压强 C.提高反应温度
你认为实际可行的方法是______,理由是______.
正确答案
A
使用催化剂能加快反应速率,且易操作
解析
解:改变压强能改变化学反应速率,但不容易操作;提高温度能加快反应速率,但平衡向逆反应方向移动,且不容易操作;使用催化剂能加快反应速率,且易操作,故答案为:A;使用催化剂能加快反应速率,且易操作.
在密闭容器中存在如下反应:A (g)+3B(g)⇌2C(g);△H<0,某研究小组研究了只改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是( )
正确答案
解析
解:A、图I中,根据斜率大小可知,在乙条件下的化学反应速率,明显比在甲条件下的化学反应速率快;在乙条件下C的平衡浓度,比在甲条件下的C的平衡浓度大,相比较而言,条件乙既有利于此反应的化学反应速率增大又有利于平衡向正反应方向移动.说明甲、乙两个条件不仅影响化学反应速率,而且影响化学平衡,压强增大平衡正向进行,C的浓度增大,图象符合,故A正确;
B、图Ⅱ根据斜率大小可知,在乙条件下的化学反应速率,比在甲条件下的化学反应速率慢,如果甲、乙两个条件是压强对反应的影响,从化学反应速率来讲,是甲的压强较高,而在乙条件下B的体积分数增大,比在甲条件下B的体积分数高,说明条件乙有利于平衡向逆反应方向移动,而所给反应正反应气体体积减小,压强减小平衡逆向进行,符合勒夏特列原理,故B正确;
C、温度高化学反应速率快,则甲的温度高,但是由于正反应放热,升高温度平衡左移,B的体积含量增大,B的体积含量甲大于乙,故C错误;
D、催化剂只改变化学反应速率不影响化学平衡,但甲的时间短,反应速率快,则甲的催化效率高,故D正确;
故选C.
(1)将一定量固体A置于一个容器体积不变的密闭容器中发生如下反应:
A(s)⇌2B(g)+C(g)在一定温度下达到平衡,则可以判断该反应已经达到平衡的是______
A﹑v(B)=2v(C)
B﹑密闭容器中的C(g)的体积分数不变
C﹑密闭容器中混合气体的密度不变
D﹑变密闭容器中总压强不变
E﹑密闭容器中混合气体的平均分子量不变
若该反应在升温过程中平衡气体的总浓度是增加的.则该反应的焓变△H______0,熵变△S______O(填>﹑<或者=)
(2)如图,向A充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,起始时A、B的体积相等都等于a L,在相同温度和催化剂存在的条件下,关闭活塞K,使两容器中各自发生下述反应,X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(g);△H<0.A保持恒压,B保持恒容,达平衡时,A的体积为1.4aL.则:
①平衡时,Y(g)的体积百分数的大小关系为:B______A(填大于﹑小于或者等于)
②若打开K一段时间后重新达到平衡,容器A的体积为______(连通管内气体体积忽略不计)
正确答案
CD
>
>
大于
3.2a
解析
解:(1)A﹑只要反应发生就符合v(B)=2v(C),不能作平衡状态的标志,故错误;
B﹑因为反应物为固体,所以容器中B、C的物质的量之比永远是2:1,所以密闭容器中的C(g)的体积分数始终不变,不能作平衡状态的标志,故错误;
C﹑密闭容器中混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,达平衡状态,故正确;
D﹑变密闭容器中总压强不变,说明气体的质量不变,达平衡状态,故正确;
E﹑密闭容器中混合气体的平均分子量始终不变,不能作平衡状态的标志,故错误;
若该反应在升温过程中平衡气体的总浓度是增加的,平衡正向移动,说明正反应是吸热反应,所以△H>0,气体物质的量增加,熵变△S>O,
故答案为:CD;>;>;
(2)①A容器的平衡变化,建立新平衡后,(容积为0.5aL与容积为1.4aL相比)Y的体积分数要减小,即平衡时Y体积分数A<B,故答案为:大于;
②打开K达新平衡等效为A中到达的平衡,X的转化率为80%,参加反应的X的总的物质的量为3mol×80%=2.4mol,则:
X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(g) 物质的量增多
1mol 1mol
2.4mol 2.4mol
故平衡后容器内总的物质的量为(1mol+1mol+2mol+2mol)+2.4mol=8.4mol,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则总容器的体积为aL×=4.2aL,则A的体积=4.2aL-a=3.2a,故答案为:3.2a.
已知反应2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0;若甲为恒温恒压容器,乙为恒温恒容容器,初始时两容器的温度、体积相同.如果向甲容器中充入2mol A、1mol B,向乙容器中充入a mol C,一段时间后两容器中反应均达到平衡,且两容器中A在平衡混合气中的物质的量分数相同,则下列说法可能正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲为恒温恒压容器,向甲容器中充入2mol A、1mol B,因为发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),达到平衡后气体总物质的量减少,气体体积也减少,乙为恒温恒容容器,若a=2或a<2,必定达到平衡时压强减少,使平衡左移,A物质的量分数增大,故A错误;
B、根据A的分析,或a<2,必定达到平衡时压强减少,使平衡左移,A物质的量分数增大,故B错误;
C、若a=2或a<2,必定达到平衡时压强减少,使平衡左移,A质量分数增大,只有a>2,才可能A的物质的量分数不变,故C正确;
D、正反应是吸热的,a=2,并降低乙的温度两者相互影响抵消,可以保持A的物质的量分数不变,故D正确.
故选CD.
已知:H2(g)+I2(g)⇌2HI(g);△H<0.有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI 0.2mol,相同温度下分别达到平衡.欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是( )
正确答案
解析
解:相同容积的定容密封容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI0.2mol,此时甲和乙建立的平衡是等效的,
A、甲、乙提高相同温度,平衡均逆向移动,HI的平衡浓度均减小,故A错误;
B、甲中加人0.1molHe,在定容密封容器中,平衡不会移动,故B错误;
C、甲降低温度,平衡正向移动,甲中HI的平衡浓度增大,乙不变,故C正确;
D、甲中增加0.1molH2,乙增加0.1molI2,结果还是等效的,故D错误;
故选C.
在密闭容器中发生可逆反应aA(g)+bB(g)⇌pC(g)△H<0,平衡时测得A的浓度为0.5mol/L保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再达平衡时测得A的浓度为1.2mol/L下列有关判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由上述分析可知,平衡逆反应方向移动,所以C的体积分数下降,故A正确;
B、平衡逆反应方向移动,则说明a+b<p,故B错误;
C、正逆反应速率都加快,故C错误;
D、正反应速率和逆反应速率均加大,但平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选A.
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