- 化学平衡
- 共20016题
某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图变化规律(图中P表示压强,T表示温度,n表示物质的量),根据如图规律判断,下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A.反应Ⅰ的特点是正反应方向为气体体积减小的方向,结合图象,压强增大A的转化率应增大,所以p2>p1,它随温度的升高A的转化率降低,所以正反应为放热反应△H<0,故A错误;
B.关于反应Ⅱ由图象可以看出T2条件下达到平衡所用的时间少,所以T2>T1,而在T2条件下达平衡时n(C)小,所以说明低温有利于C的生成,故它主要的正反应为放热反应△H<0,故B错误;
C.关于反应Ⅲ,由图象可以看出T2条件下A的转化率大,因此当T2>T1时,说明升高温度平衡向正反应方向进行,因此正反应为吸热反应△H>0,故C错误;
D.关于反应Ⅳ,由图象可以看出,T2条件下C的平衡体积分数大,因此当T2>T1时正反应为吸热反应△H>0,而当T2<T1时正反应为放热反应△H<0,故D正确;
故选D.
如图是温度和压强对X+Y⇌2Z 反应影响的示意图.图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.图象曲线变化可知,随着温度的升高,Z的体积分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热,故A错误;
B.如X、Y、Z均为气态,反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡应不移动,但由图象可知增大压强平衡向逆反应方向移动,故B错误;
C.增大压强,Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明反应前的气体计量数之和小于生成物气体的化学计量数,则X和Y中只有一种是气态,Z为气态,故C正确;
D.由A可知,正反应吸热,△H>0,故D错误.
故选C.
在N2 (g)+3H2(g)⇌2NH3 (g)的平衡体系中,其他条件不变,增加氮气的浓度,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.其他条件不变,增加氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,但氮气的转化率减小,故A错误;
B.其他条件不变,增加氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,导致氢气的转化率增大,故B正确;
C.该反应虽然向正反应方向移动,但氨气在平衡混合气体中的百分含量不一定增大,这与增加的氮气的量有关,故C错误;
D.平衡向正反应方向移动,则氨气的生成速率大于分解速率,故D错误;
故选B.
HClO是比H2CO3更弱的酸,反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO达到平衡后,要使HClO浓度增加,可以加入( )
正确答案
解析
解:A.NaOH和HCl、HCOl都反应,不能使HClO浓度增加,故A错误;
B.加入HCl,溶液氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,HClO浓度减小,故B错误;
C.加入碳酸钙固体,HCl与碳酸钙反应,而HClO不反应,溶液中氢离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,HClO浓度增加,故C正确;
D.加入水,溶液体积增大,虽然平衡向正反应方向移动,但溶液浓度反而降低,故D错误.
故选C.
二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用.工业上可利用水煤气合成二甲醚,总反应为:
3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=-246.4kJ/mol
(1)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO的转化率的是______(填字母代号).
a.降低温度 b.加入催化剂 c.缩小容器体积 d.增加H2的浓度 e.增加CO的浓度
(2)该反应的化学平衡常数表达式K=______.温度升高平衡常数______(填“变大”、“变小”、“不变”)
(3)在一体积可变的密闭容器中充入3mol H2、3mol CO、1mol CH3OCH3、1mol CO2,在一定温度和压强下发生反应:3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g),经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍.问:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)______v(逆)(填“>”“<”或“=”).
②平衡时n(CH3OCH3)=______,平衡时CO的转化率为______.
③在该反应条件下能判断反应达到化学平衡状态的依据是______(填编号).
A.v(CO)=3v(CO2) B.生成a mol CO2的同时消耗3a mol H2
C.c(CO2)=c(CO) D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.气体的密度不再改变 F.气体的总质量不再改变.
正确答案
解:(1)a.正反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,但反应速率减小,故a错误;
b.加入催化剂,反应速率增大,不影响平衡移动,CO的转化率不变,故b错误;
c.正反应为气体体积减小的反应,缩小容器体积,压强增大,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故c正确;
d.增加H2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,CO的转化率增大,故d正确;
e.增加CO的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,但CO的转化率减小,故e错误;
故答案为:cd;
(2)该反应的平衡常数K=,因反应是放热反应,升温,平衡逆向进行,平衡常数减小,故答案为:
;变小;
(3)①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍,同温同压下体积缩小密度增大,正反应方向混合气体总的物质的量减小,故反应向正反应方向进行,故反应速率V(正)>V(逆),
故答案为:>;
②由平衡时密度可知,平衡后混合气体的物质的量为起始时的0.625,平衡时总物质的量为(3mol+3mol+1mol+1mol)×0.625=5mol,
设平衡时CH3OCH3的物质的量变化量为xmol,则:
3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)
开始(mol):3 3 1 1
变化(mol):3x 3x x x
平衡(mol):3-3x 3-3x 1+x 1+x
所以,3-3x+3-3x+1+x+1+x=5,解得x=0.75,平衡时n(CH3OCH3)=(3-3×0.75)mol=1.75mol,
故平衡时CO的转化率为×100%=75%,
故答案为:75%;
③A.在任何时候,反应速率v(CO)=3v(CO2),不能证明反应达到平衡状态,故A错误;
B.在任何时候,生成amolCO2的同时消耗3amolH2,不能证明反应达到平衡状态,故B错误;
C.该反应过程中,压强始终保持不变,不能证明反应达到平衡状态,故C错误;
D.反应前后气体质量不变,气体物质的量减小,反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故D正确;
E.体积可变的密闭容器中,气体质量不变,体积发生变化,所以气体的密度不再改变,说明反应达到平衡状态,故E正确;
F.密闭容器中气体质量始终不变,所以气体的总质量不再改变,不能说明反应达到平衡状态,故F错误;
故答案为:DE.
解析
解:(1)a.正反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,但反应速率减小,故a错误;
b.加入催化剂,反应速率增大,不影响平衡移动,CO的转化率不变,故b错误;
c.正反应为气体体积减小的反应,缩小容器体积,压强增大,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故c正确;
d.增加H2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,CO的转化率增大,故d正确;
e.增加CO的浓度,反应速率增大,平衡向正反应移动,但CO的转化率减小,故e错误;
故答案为:cd;
(2)该反应的平衡常数K=,因反应是放热反应,升温,平衡逆向进行,平衡常数减小,故答案为:
;变小;
(3)①平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍,同温同压下体积缩小密度增大,正反应方向混合气体总的物质的量减小,故反应向正反应方向进行,故反应速率V(正)>V(逆),
故答案为:>;
②由平衡时密度可知,平衡后混合气体的物质的量为起始时的0.625,平衡时总物质的量为(3mol+3mol+1mol+1mol)×0.625=5mol,
设平衡时CH3OCH3的物质的量变化量为xmol,则:
3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)
开始(mol):3 3 1 1
变化(mol):3x 3x x x
平衡(mol):3-3x 3-3x 1+x 1+x
所以,3-3x+3-3x+1+x+1+x=5,解得x=0.75,平衡时n(CH3OCH3)=(3-3×0.75)mol=1.75mol,
故平衡时CO的转化率为×100%=75%,
故答案为:75%;
③A.在任何时候,反应速率v(CO)=3v(CO2),不能证明反应达到平衡状态,故A错误;
B.在任何时候,生成amolCO2的同时消耗3amolH2,不能证明反应达到平衡状态,故B错误;
C.该反应过程中,压强始终保持不变,不能证明反应达到平衡状态,故C错误;
D.反应前后气体质量不变,气体物质的量减小,反应过程中混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故D正确;
E.体积可变的密闭容器中,气体质量不变,体积发生变化,所以气体的密度不再改变,说明反应达到平衡状态,故E正确;
F.密闭容器中气体质量始终不变,所以气体的总质量不再改变,不能说明反应达到平衡状态,故F错误;
故答案为:DE.
在一定条件下,密闭容器中进行的反应:H2+I2⇌2HI对于下列示意图所表示的涵义解释正确的是( )
正确答案
解析
解:A、反应开始时刻,正方向的反应速率的数值为零,所以反应开始时,容器中投入了HI气体,故A错误;
B、0到t1时刻,逆反应速率大于正反应速率,所以反应向逆反应方向进行,故B正确;
C、化学平衡是动态平衡,平衡后,正、逆反应的速率相等均不为零,故C错误;
D、达平衡时,各组分的浓度不随时间的改变,但是不一定相等,故D错误.
故选B.
(2016春•通州区月考)密闭容器中有反应CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H>0,测得c(CH4)随反应时间(t)变化如右图所示.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.根据图可知,前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L,故c(CH4)==0.1mol/(L•min),由化学计量数之比等于反应速率之比,则v(H2)=3×0.1mol/(L•min)=0.3mol/(L•min),故A错误;
B.由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,该反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,可能是升高温度,故B正确;
C.恒温下,缩小容器体积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,移动的结果降低氢气浓度的增大,但不会消除浓度增大,平衡后c(H2)增大,故C错误;
D.反应达平衡的本质是正、逆速率相等,故D错误;
故选B.
(1)CuCl2溶液有时呈黄色,有时呈黄绿色或蓝色,这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡:[Cu(H2O)4]2- (蓝色)+4Cl-⇌[CuCl4]2-(黄色)+4H2O现欲使溶液由黄色变为黄绿色或蓝色,请写出两种可采用的方法:方法一:______方法二:______
(2)向盛有10mL 0.01mol/L的硫氰化钾溶液的小烧杯中,加入10mol 0.01mol/L的FeCl3溶液,混合液立即______.写出上述反应的离子方程式______.向以上溶液中再加0.1mol/L NaOH至过量,其现象是______.
正确答案
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,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;此外还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:加水稀释;加入硝酸银溶液;
(2)硫氰化钾溶液和的FeCl3溶液混合后会发生反应:3SCN-+Fe3+⇌Fe(SCN)3,溶液变红,再加入NaOH至过量,铁离子会和氢氧根离子之间反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,平衡逆向移动,红色消失,故答案为:变红;3SCN-+Fe3+⇌Fe(SCN)3;溶液红色褪去,并有红褐色沉淀生成.
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,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;此外还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:加水稀释;加入硝酸银溶液;
(2)硫氰化钾溶液和的FeCl3溶液混合后会发生反应:3SCN-+Fe3+⇌Fe(SCN)3,溶液变红,再加入NaOH至过量,铁离子会和氢氧根离子之间反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,平衡逆向移动,红色消失,故答案为:变红;3SCN-+Fe3+⇌Fe(SCN)3;溶液红色褪去,并有红褐色沉淀生成.
已知:可逆反应A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(s)△H<0,一定条件下达到平衡后,改变下列条件,一定能使平衡向逆反应方向移动的是( )
正确答案
解析
解:A.改变温度一定改变化学平衡,反应为放热反应,降温一定能使平衡正向进行,升温一定能使平衡向逆反应方向移动,故A正确;
B.反应前后气体体积不变,增大压强,反应速率增大,化学平衡不发生移动,故B错误;
C.D为固体不影响化学平衡,增加D的量不影响化学平衡,平衡不动,故C错误;
D.催化剂只能改变反应速率不改变化学平衡,加入催化剂平衡不移动,故D错误;
故选A.
(2012•丰城市校级模拟)为增大氯水中c(HClO),应采取的措施是( )
正确答案
解析
解:A.加入KOH固体,KOH与HClO反应生成次氯酸钾,溶液中HClO浓度减小,故A不符合;
B.加入氯化钾固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向左移动,溶液中HClO浓度减小,故B不符合;
C.加入CaCO3固体,与氢离子反应,导致溶液中氢离子浓度降低,平衡向右移动,溶液中HClO浓度增大,故C符合;
D.亚硫酸钠具有还原性,加入亚硫酸钠固体,与氯气反应,溶液中氯气浓度减小、氢离子浓度增大,平衡向左移动,溶液中HClO浓度减小,故D不符合;
故选C.
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