- 化学平衡
- 共20016题
A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g),其正反应放热.现有三个相同的2L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1molA和1molB,在Ⅱ中充入1molC和1mol D,在Ⅲ中充入2molA和2molB,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.由于该反应正向是放热反应,且三个容器均恒容绝热,因此容器Ⅰ、Ⅱ随着反应的进行温度变得不一样,平衡时各物质的浓度也不一样,正反应速率也不一样,故A错误;
B.K只与温度有关,Ⅰ、Ⅲ两个容器恒容绝热,反应物的量不同反应的热效应不同所以K不同,故B错误;
C.如果容器容器Ⅰ、Ⅱ均在恒温恒容条件下反应,那么Ⅰ、Ⅱ是等效平衡,达到平衡A的物质的量相等,而现在在恒容绝热条件下反应,正向放热,Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中的基础上降低温度,平衡向正反应移动,所以容器Ⅰ中A 的物质的量比容器Ⅱ中的多Ⅰ中A 的物质的量和容器Ⅱ中的多,故C正确;
D.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中的基础上降低温度,平衡向正反应移动,所以容器Ⅰ中A的转化率与容器Ⅲ中A的转化率不相同,故D错误;
故选:C.
利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤.已知:SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g)△H=-98kJ•mol-1.
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中,当上述反应达到平衡后若再通入一定量氮气,则SO2的转化率将______(填“增大”、“减小”、“不变”).
(2)下表为该反应在T1温度下的部分实验数据:
则500s内O2的消耗速率为______.
(3)某温度下该反应的平衡常数K=,若在此温度下,向100L的恒容密闭容器中,充入3.0mol SO2(g)、16.0mol O2(g)和3.0mol SO3(g),则反应开始时SO2的消耗速率比生成速率______.(填“大”、“小”或“不能确定”)
(4)一定温度下,向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0mol SO2和1.0mol O2,达到平衡后体积变为1.5L,则SO2的平衡转化率为______.
正确答案
解:(1)氮气是非反应气体,充入氮气各组分的浓度不变,所以平衡不移动,SO2的转化率不变,故答案为:不变;
(2)v(SO2)==2.96×10-3 mol/(L.s),所以O2的消耗速率为:
=1.48×10-3 mol/(L.s),故答案为:1.48×10-3 mol/(L.s);
(3)因为浓度商QC==2.5>K,所以化学反应正向进行,即v(正)>v(逆),故答案为:大;
(4)(2)根据V前/V后=n前/n后 可得,向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0mol SO2和1.0mol O2,达到平衡后体积变为1.5L,n后=2.25mol
SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g)
开始(mol) 2.0 1.0 0
反应(mol) a a a
平衡(mol) 2.0-a 1-a a
则:(2.0-a)+(1.0-a)+a=2.25 a=1.5
所以SO2的转化率α=×100%=75%,故答案为:75%.
解析
解:(1)氮气是非反应气体,充入氮气各组分的浓度不变,所以平衡不移动,SO2的转化率不变,故答案为:不变;
(2)v(SO2)==2.96×10-3 mol/(L.s),所以O2的消耗速率为:
=1.48×10-3 mol/(L.s),故答案为:1.48×10-3 mol/(L.s);
(3)因为浓度商QC==2.5>K,所以化学反应正向进行,即v(正)>v(逆),故答案为:大;
(4)(2)根据V前/V后=n前/n后 可得,向一带活塞的体积为2L的密闭容器中充入2.0mol SO2和1.0mol O2,达到平衡后体积变为1.5L,n后=2.25mol
SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g)
开始(mol) 2.0 1.0 0
反应(mol) a a a
平衡(mol) 2.0-a 1-a a
则:(2.0-a)+(1.0-a)+a=2.25 a=1.5
所以SO2的转化率α=×100%=75%,故答案为:75%.
在T℃下,某反应达到平衡,平衡常数K=.恒容时,温度升高,NO浓度减小.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、恒容时,升高温度,NO浓度减小,说明平衡逆向进行,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,焓变为负值,故A错误;
B、化学反应前后气体体积不变,减小压强气体体积增大,混合气体颜色变浅,故B错误;
C、升温反应速率增大,正逆反应速率都增大,故C错误;
D、依据化学平衡常数概念书写化学方程式为NO2+SO2=NO+SO3,故D正确;
故选D.
在体积为2L的密闭容器中通入0.4molSO2和0.2molO2发生反应2SO2+O2⇌2SO3,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因为该反应为可逆反应,平衡时是动态平衡,所以在SO2中也会含有18O,故A错误;
B、平衡时,如果SO3的浓度可能为0.2mol/L,则消耗二氧化硫是0.4mol,平衡状态研究的对象是可逆反应,不可能完全转化,故B错误;
C、化学平衡状态是动态平衡,正逆反应正不停的进行,故C错误;
D、平衡常数是温度的函数,温度不变,所以改变SO2和O2的加入量,平衡常数不变,故D正确;
故选D.
(2015秋•洛阳校级月考)将BaO2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s)═2BaO(s)+O2(g)达到平衡.保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故A错误;
B.平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,故B错误;
C.平衡向逆反应方向移动,但温度不变,平衡常数不变,氧气浓度不变,其压强不变,故C正确;
D.缩小容器体积,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则BaO的量减小,故D错误;
故选C.
(2011春•朝阳期末)对于可逆反应,2AB3(g)⇌A2(g)+3B2(g)△H>0,下列图象正确的是( )
正确答案
解析
解:A.该反应为吸热反应,升高温度化学平衡应正向移动,正反应速率大于逆反应速率,但图象中取交点后的某点可知逆反应速率大于正反应速率,故A错误;
B.由图象可知,温度高的先达到平衡,且温度高时向正反应进行的程度大,则AB3的含量低,两者都相符,故B正确;
C.增大压强,化学平衡逆向移动,AB3的含量增大,而向横坐标作垂线,得出压强的大的AB3的含量低,故C错误;
D.增大压强,化学平衡逆向移动,随压强增大AB3的含量应降低,故D错误;
故选B.
一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)⇌nC(g),达到平衡后,测得A气体的浓度为0.5mol/L.保持温度不变将容器的容积扩大1倍,再达平衡时,测得A气体的浓度为0.3mol/L,则下列叙述中正确的是( )
正确答案
解析
解:保持温度不变,保持温度不变将容器的容积扩大1倍,如平衡不移动,A的浓度为0.25mol/L,小于实际A的浓度变为0.3mol/L,说明平衡向生成A的方向移动,即向逆反应移动,
A、增大体积,压强减小,平衡向逆反应移动,压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动,即x+y>n,故A错误;
B、由上述分析可知,平衡向逆(向左)反应移动,故B错误;
C、由上述分析可知,平衡向逆反应移动,B的转化率减小,故C错误;
D、平衡向逆反应移动,气体C的物质的量减小,故C的体积分数减小,故D正确;
故选D.
如图是可逆反应X2+3Y2⇌2Z2 在反应过程中的反应速率V与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、t1时,既有正方向反应,又有逆反应,故A错误;
B、t2时,达平衡状态,反应到达限度,故B正确;
C、是动态平衡,v正═v逆>0,故C错误;
D、t2-t3,达平衡状态,各物质的浓度不再发生变化,故D正确;
故选BD.
在一恒容密闭容器中充满NO2,常温下建立下列平衡:2NO2⇌N2O4(△H<0即正反应为放热反应) 将该容器置于100℃的水浴中,则下列性质不改变的是( )
正确答案
解析
解:升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,所以化学平衡2NO2⇌N2O4向左进行.
A、化学平衡2NO2⇌N2O4向左进行,生成二氧化氮浓度增大,颜色加深,发生改变,故A错误;
B、化学平衡2NO2⇌N2O4向左进行,质量守恒,所以总物质的量增大了,所以平均相对分子质量要减小,会发生改变,故B错误;
C、化学平衡2NO2⇌N2O4向左进行,但是气体的总质量是守恒的,所以质量不变,故C正确;
D、根据题意:在一恒容密闭容器中发生的反应,所以体积不变,故D正确.
故选CD.
(2015秋•吉林校级月考)运用化学反应原理分析解答以下问题:
(1)弱酸在水溶液中存在电离平衡,部分0.1mol•L-1弱酸的电离平衡常数如表:
①当弱酸的浓度一定时,降低温度,K值______(填“变大”“变小”或“不变”).
②下列离子方程式和有关说法错误的是______.
a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中:2ClO-+H2O+CO2═2HClO+CO
b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中:SO2+H2O+2CO═2HCO
+SO
c.相同温度时,等物质的量浓度的三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和消耗NaOH的体积为V(H2CO3)>V(H2SO3)>V(HClO)
d.相同温度时,等pH三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)<c(NaClO)<c(Na2SO3)
③亚硒酸(H2SeO3)也是一种二元弱酸,有较强的氧化性.往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,写出该反应的化学方程式:______.
(2)工业废水中常含有一定量的Cr2O和CrO
,它们对人类及生态系统会产生很大损害,必须进行处理后方可排放.
①在废水中存在平衡:2CrO(黄色)+2H+⇌Cr2O
(橙色)+H2O.若改变条件使上述平衡向逆反应方向移动,则下列说法正确的是______.
a.平衡常数K值可以不改变
b.达到新平衡CrO的消耗速率等于Cr2O
的消耗速率
c.达到新平衡后,溶液pH一定增大
d.再达平衡前逆反应速率一定大于正反应速率
②Cr2O和CrO
最终生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)⇌Cr3+(aq)+3OH-(aq),常温下Cr(OH)3的Ksp=10-32,当c(Cr3+)降至10-3 mol•L-1,溶液的pH调至4时,______(填“有”或“没有”)沉淀产生.
(3)已知:①2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)
②CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)
某温度下三个反应的平衡常数的值依次为K1、K2、K3,则该温度下反应3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)的化学平衡常数K=______(用含K1、K2、K3的代数式表示).向某固定体积的密闭容器中加入3mol CO和3mol H2,充分反应后恢复至原温度,测定容器的压强为反应前的1/2,则CO的转化率为______.
正确答案
解:(1)①弱酸的电离为吸热过程,降低温度,电离程度减小,平衡常数减小,故答案为:变小;
②由表中数据可知酸性H2SO3>H2CO3>HSO3->HClO>HCO3-,
a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中应生成HCO3-,反应的离子方程式为ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,故a错误;
b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中生成HCO3-和SO32-,离子方程式为SO2+H2O+2CO32-=2HCO3-+SO32-,故b正确;
c.相同温度时,等物质的量三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和,因碳酸、亚硫酸都为二元酸,则消耗NaOH的体积为:V(H2CO3)=V(H2SO3)>V(HClO),故c错误;
d.盐对应的酸的酸性越弱,则水解程度越大,相同温度时,等pH时盐溶液浓度越小,则三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)<c(NaClO)<c(Na2SO3),故d正确;
故答案为:ad;
③往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,应生成Se,说明亚硒酸与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和Se,方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4,故答案为:H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4;
(2)①a.如温度不变,则平衡常数K值可以不改变,故a正确;
b.由速率关系以及计量数可知达到新平衡CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率的2倍,故b错误;
c.如增大溶液氢离子浓度,则平衡正向移动,平衡移动后达到新平衡溶液pH一定减小,故c错误.
d.平衡时正逆反应速率相等,平衡逆向移动,则再达平衡前正反应速率一定小于逆反应速率,故d正确;
故答案为:ad;
②当c(Cr3+)降至10-3 mol•L-1,溶液的pH调至4时,c(OH-)=10-10mol/L,c(Cr3+)•c3(OH-)=10-33<10-32,没有沉淀生成,
故答案为:没有;
(3)由盖斯定律可知将反应①×2+反应②+反应③相加得总方程,则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积,即K=K12•K2•K3,
3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)
起始(mol) 3 3 x x
转化(mol) x x x
x
平衡(mol) 3-x 3-x
容器的压强为反应前的,则
=
,
x=2.25,
则CO的转化率为×100%=75%,
故答案为:K1K22K3;75%.
解析
解:(1)①弱酸的电离为吸热过程,降低温度,电离程度减小,平衡常数减小,故答案为:变小;
②由表中数据可知酸性H2SO3>H2CO3>HSO3->HClO>HCO3-,
a.少量的CO2通入次氯酸钠溶液中应生成HCO3-,反应的离子方程式为ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-,故a错误;
b.少量的SO2通入碳酸钠溶液中生成HCO3-和SO32-,离子方程式为SO2+H2O+2CO32-=2HCO3-+SO32-,故b正确;
c.相同温度时,等物质的量三种弱酸与足量NaOH溶液完全中和,因碳酸、亚硫酸都为二元酸,则消耗NaOH的体积为:V(H2CO3)=V(H2SO3)>V(HClO),故c错误;
d.盐对应的酸的酸性越弱,则水解程度越大,相同温度时,等pH时盐溶液浓度越小,则三种盐溶液的物质的量浓度关系:c(Na2CO3)<c(NaClO)<c(Na2SO3),故d正确;
故答案为:ad;
③往亚硒酸溶液中不断通入SO2会产生红褐色单质,应生成Se,说明亚硒酸与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和Se,方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4,故答案为:H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4;
(2)①a.如温度不变,则平衡常数K值可以不改变,故a正确;
b.由速率关系以及计量数可知达到新平衡CrO42-的消耗速率等于Cr2O72-的消耗速率的2倍,故b错误;
c.如增大溶液氢离子浓度,则平衡正向移动,平衡移动后达到新平衡溶液pH一定减小,故c错误.
d.平衡时正逆反应速率相等,平衡逆向移动,则再达平衡前正反应速率一定小于逆反应速率,故d正确;
故答案为:ad;
②当c(Cr3+)降至10-3 mol•L-1,溶液的pH调至4时,c(OH-)=10-10mol/L,c(Cr3+)•c3(OH-)=10-33<10-32,没有沉淀生成,
故答案为:没有;
(3)由盖斯定律可知将反应①×2+反应②+反应③相加得总方程,则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积,即K=K12•K2•K3,
3CO(g)+3H2(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g)
起始(mol) 3 3 x x
转化(mol) x x x
x
平衡(mol) 3-x 3-x
容器的压强为反应前的,则
=
,
x=2.25,
则CO的转化率为×100%=75%,
故答案为:K1K22K3;75%.
扫码查看完整答案与解析