- 化学平衡
- 共20016题
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,按下列配比充入气体,700℃条件下开始反应,达到平衡时,下列说法正确的是( )
①在Ⅰ中充入1mol H2和1mol I2(g)
②在Ⅱ中充入2mol HI(g)
③在Ⅲ中充入2mol H2和2mol I2(g)
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.
一定条件下,可逆反应N2+3H2⇌2NH3(正反应为放热反应)达到平衡,当单独改变下述条件时,有关叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、催化剂同等程度改变反应速率,不改变化学平衡,加催化剂,V正、V逆都发生变化,且变化的倍数相等,故A正确;
B、反应时气体体积减小的反应,加压平衡正向进行,V正、V逆都增大,且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数,故B正确;
C、降温反应速率减小,平衡正向进行,V正、V逆都减小,且V正减小的倍数小于V逆减小的倍数,故C错误;
D、减少氨气的浓度,V正不变,V逆减小,V正>V逆,所以平衡向正反应方向移动,故D正确;
故选C.
已知可逆反应:FeO(s)+CO(g)
Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中的一个重要反应,其温度T与n(CO2)/n(CO)的比值关系如右下表所示.下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、表中数据表明温度升高平衡常数减小,说明升高温度平衡向逆方向移动,正反应放热,升高温度不利于工业炼铁,故A错误;
B、固体对反应速率和反应平衡移动没有影响,增加FeO的量平衡不移动,故B错误;
C、反应在恒容密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,充入氦气,对反应物的浓度没有影响,且氦气不参与化学反应,平衡不移动,故C错误;
D、温度1100K时,平衡常数为0.4,根据反应方程式计算,设转化的CO的物质的量为x,
FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)
起始:0.2mol 0
转化:x x x
平衡:0.2-x x
则有:,x=
,所以反应的FeO的质量为
,转化率为
=57.1%,故D正确.
故选D.
对于平衡体系:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(g);正反应放热,有下列判断,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、若温度不变,容器体积扩大一倍,扩大容器的一瞬间,A的浓度是原来的0.5倍;容器内气体的压强减小,化学平衡向气体体积增大的方向移动,达到平衡时,A的浓度是原来的0.48倍,说明平衡向正反应方向移动,则a+b小于c+d,故A错误.
B、该反应中,A和B以计量数之比进行反应,当平衡时,A、B的转化率相等,则起始时A、B的物质的量之比为a:b,故B正确.
C、若平衡体系中共有气体mmol,再向其中充入nmolB,反应向正反应方向移动,达到平衡时气体总物质的量为(m+n)
mol,说明反应前后混合气体的物质的量之和不变,则反应前后气体的计量数相等,故C正确.
D、若a+b=c+d,则对于体积不变的容器,升高温度,平衡向逆反应方向移动,根据PV=nRT知,容器中气体的压强增大,故D错误.
故选BC.
在密闭容器中,使2mol N2和6mol H2混合发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)(正反应为放热反应)下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、混合气体的平均相对分子质量=,反应前后质量守恒,升温平衡逆向进行,气体物质的量增大,混合气体的平均相对分子质量减小,故A错误;
B、混合气体密度=,升温平衡移动,但气体质量不变,体积不变,混合气体密度不变,故B正确;
C、起始量1:3,反应比为1;3,所以得到平衡浓度1;3,故C正确;
D、恒温恒容容器,加入氩气,总压增大,保持压强不变,体积增大,平衡逆向进行,故D正确;
故选A.
在容积一定的密闭容器中,反应A+B(g)⇌c(g)+D(g)达到平衡后,升高温度容器内气体的密度增大,则下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:根据题意:根据ρ=,在体积不变情况下,容器内气体的密度增大,所以一定是质量增大,A一定不是气体,且升高温度平衡向右进行,即正反应方向是吸热方向.
A、混合气体的平均相对分子质量M=,平衡向右移动,所以气体质量m增大,气体的物质的量也增大,但是增加的程度不一样,故A错误;
B、根据ρ=,在体积不变情况下,容器内气体的密度增大,所以一定是质量增大,A一定不是气体,且升高温度平衡向右进行,即正反应方向是吸热方向,故B正确;
C、根据题意可知A是固体,A的量的增减不会引起化学平衡的移动,故C错误;
D、该反应是一个化学反应前后气体物质的量变化的反应,所以改变压强对该平衡的移动有影响,故D错误.
故选B.
增大压强,对已达到平衡的反应:3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+2Q(s)产生的影响是( )
正确答案
解析
解:增大压强时,正逆反应速率都加快,对于3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+2Q(s)反应平衡正向移动,故选:D.
反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)(△H<0)在等容条件下进行.改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a:b:c为______;
(2)A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为______;
(3)B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是______,其值是______;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是______;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2______T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是______.
正确答案
解:(1)由图可知第Ⅰ阶段,平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L,△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L,△c(C)=2mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2,
故答案为:1:3:2;
(2)vⅠ(A)==0.05mol/(L•min),vⅡ(A)=
=0.0253mol/(L•min),
vⅢ(A)==0.012mol/(L•min),
故A的平均反应速率vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A),
故答案为:vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)=×100%=50%,αⅡ(B)=
×100%=38%,
αⅢ(B)=×100%=19.4%,
故答案为:αⅢ(B);19.4%;
(4)第Ⅱ阶段C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度,平衡正向移动,
故答案为:平衡正向移动;从反应体系中移出产物C;
(5)第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等,根据A、B的量减少,C的量增加可判断平衡是正向移动的,根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的,另外题目所给条件容器的体积不变,则改变压强也不可能,因此一定为温度的影响,此反应正向为放热反应,可以推测为降低温度,另外结合A的速率在三个阶段的情况,确定改变的条件一定为降低温度,根据勒夏特列原理,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变,因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低,
故答案为:>;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动.
解析
解:(1)由图可知第Ⅰ阶段,平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L,△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L,△c(C)=2mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2,
故答案为:1:3:2;
(2)vⅠ(A)==0.05mol/(L•min),vⅡ(A)=
=0.0253mol/(L•min),
vⅢ(A)==0.012mol/(L•min),
故A的平均反应速率vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A),
故答案为:vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)=×100%=50%,αⅡ(B)=
×100%=38%,
αⅢ(B)=×100%=19.4%,
故答案为:αⅢ(B);19.4%;
(4)第Ⅱ阶段C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度,平衡正向移动,
故答案为:平衡正向移动;从反应体系中移出产物C;
(5)第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等,根据A、B的量减少,C的量增加可判断平衡是正向移动的,根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的,另外题目所给条件容器的体积不变,则改变压强也不可能,因此一定为温度的影响,此反应正向为放热反应,可以推测为降低温度,另外结合A的速率在三个阶段的情况,确定改变的条件一定为降低温度,根据勒夏特列原理,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变,因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低,
故答案为:>;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动.
联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料.N2H4与N2O4反应能放出大量的热.
(1)已知:2NO2(g)═N2O4(g)△H=一57.20kJ•mol-1.一定温度下,在密闭容器中反应2NO2(g)⇌N2O4(g)达到平衡.其他条件不变时,下列措施能提高NO2转化率的是______(填字母)
A.减小NO2的浓度 B.降低温度 C.增加NO2的浓度 D.升高温度
(2)17℃、1.01×105 Pa,2L密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时,存在0.0600mol NO2,0.0240mol N2O4.则此反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数K______;
若减少容器体积,则平衡常数K______(填“增大”、“减小”或“不变”).
若升高体系温度,则平衡常数K______(填“增大”、“减小”或“不变”).
正确答案
解:(1)该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应,要使该反应向正反应方向移动,可改变反应物的浓度、体系的压强、温度等.
A、减小N02的浓度,平衡向逆反应方向移动,N02的转化率降低,故A错误;
B.降低温度,平衡向正反应方向移动,N02的转化率提高,故B正确;
C.增加N02的浓度,平衡向正反应方向移动,且体系压强增大,也利于反应向正反应方向移动,故C正确;
D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,N02的转化率降低,故D错误;
故答案为:BC;
(2)c(NO2)==0.0300 mol/L,c(N2O4)=
=0.0120mol/L;
K==
=13.3,
若减少容器体积,体系压强增大,平衡向正反应方向移动,但化学平衡常数不变,
若升高体系温度,平衡向逆反应方向移动,c(NO2)增大,则平衡常数K减小,
故答案为:13.3;不变;减小.
解析
解:(1)该反应是反应前后气体体积减小的、放热的可逆反应,要使该反应向正反应方向移动,可改变反应物的浓度、体系的压强、温度等.
A、减小N02的浓度,平衡向逆反应方向移动,N02的转化率降低,故A错误;
B.降低温度,平衡向正反应方向移动,N02的转化率提高,故B正确;
C.增加N02的浓度,平衡向正反应方向移动,且体系压强增大,也利于反应向正反应方向移动,故C正确;
D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,N02的转化率降低,故D错误;
故答案为:BC;
(2)c(NO2)==0.0300 mol/L,c(N2O4)=
=0.0120mol/L;
K==
=13.3,
若减少容器体积,体系压强增大,平衡向正反应方向移动,但化学平衡常数不变,
若升高体系温度,平衡向逆反应方向移动,c(NO2)增大,则平衡常数K减小,
故答案为:13.3;不变;减小.
已知可逆反应:M(g)+N(g)═P(g)+Q(g)△H>0.反应达到平衡后,若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为( )
①加入一定量的M
②加入一定量的N
③升高反应体系的温度
④缩小容器体积
⑤加入某物质作催化剂
⑥分离出一定量的P.
正确答案
解析
解:①加入一定量M,虽然平衡向正反应方向移动,但加入的多,转化的少,M的转化率减小,故①错误;
②加入一定量N,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故②正确;
③该反应的正反应为吸热反应,温度升高,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故③正确;
④缩小容器体积,压强增大,平衡不移动,转化率不变,故④错误;
⑤加入某物质作催化剂,平衡不移动,转化率不变,故⑤错误;
⑥分离出一定量P,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大,故⑥正确,
正确答案为:②③⑥;
故选C.
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