- 化学平衡
- 共20016题
下列图示与对应的叙述不相符的是( )
正确答案
解析
解:A、反应:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)△H<0,温度越高,氮气的百分含量越低,平衡常数越小,所以则有T1<T2,K1>K2,故A错误;
B、可逆反应2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(g),增大压强,平衡不移动,反应速率加快,反应物的转化率不变,故B正确;
C、催化剂不能改变化学反应的焓变只能降低反应的活化能,反应物的能量低于生成物的能量,反应是吸热反应,故C正确;
D、反应:2NO2(g)=N2O4(g),根据图象,反应达到平衡后,升高温度,二氧化氮的百分含量升高,反应逆向进行,所以反应是放热的,该反应的△H<0,故D正确.
故选A.
(2012春•深圳校级期中)一定温度下,在一密闭容器中加入1molPCl5,发生反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2 (g)充分反应平衡后,测得PCl5的分解率为a%,此时,再向密闭容器中加入1mol PCl5,充分反应,再次平衡后,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)为正反应气体体积增大的可逆反应,1.0molPCl5充入体积不变的密闭容器中,可以假设放入另一相同容积的密闭容器中,相同条件下达到平衡时,与上一平衡状态完全相同,再压入一个容器中,相当于增大压强,平衡逆向移动,而各组分的浓度变大,所以PCl5的分解率小于a%,再次达到平衡后正逆反应速率比原平衡状态时大,
故选:BC.
500℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1molNO2存在如下平衡2NO2(g)⇌N2O4(g),平衡后,向容器内再充入1molNO2,下列说法正确的( )
正确答案
解析
解:A.向容器内再充入1molNO2,容器内压强增大,平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故A正确;
B.温度不变,化学平衡常数不变,故B错误;
C.增大压强有利于平衡向正反应方向移动,所以二氧化氮的转化率增大,故C错误;
D.增大反应物浓度平衡向正反应方向移动,再次达到平衡后容器内二氧化氮浓度比第一次平衡时浓度大,所以容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要深,故D错误;
故选A.
在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A(g)+B(g)⇌2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高.下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:D为固态,2A ( g )+B ( g)⇌2C ( g )+D ( s)正反应是一个体积缩小的反应,反应在恒容绝热的情况下,从正反应开始,反应达到平衡后,体系压强升高,可推知体系的温度升高,说明正反应为放热反应,
A、根据上面的分析可知,正反应为放热反应,故A错误;
B、温度升高,化学平衡逆向移动,平衡常数减小,故B错误;
C、化学平衡常数只与温度有关,温度不变K不变,故C错误;
D、温度升高,化学平衡逆向移动,平衡常数减小,故D正确;
故选D.
在一密闭容器中,反应aA(g)⇌bB(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加1倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的70%,则( )
正确答案
解析
解:保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡不移动,B和C的浓度应均是原来的,但当达到新的平衡时,B的浓度均是原来的70%,说明减小压强平衡向正反应方向移动,则说明a<b,
A.平衡正向移动,故A错误;
B.正向移动,则A的转化率增大,故B错误;
C.平衡正向移动,B的质量分数增加,故C正确;
D.由上述分析可知,化学计量数关系:a<b,故D错误;
故选C.
对可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0,下列图象正确的是( )
正确答案
解析
解:A、压强增大反应速率增大,先到达平衡,故压强P2>P1,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动进行,氨气的体积分数增大,图象与实际不相符,故A错误;
B、升高温度平衡向逆反应方向移动,氮气的转化率降低,图象中温度越高氮气的转化率越大,与实际不相符,故B错误;
C、增大氮气的浓度,瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,平衡向正反应方向移动,图象与实际相符合,故C正确;
D、催化剂同等程度增大反应速率,不改变化学平衡,缩短到达平衡的时间,图象中没有使用催化剂到达平衡的时间短,与实际不符,故D错误,
故选C.
一定温度时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的SO2和O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g).反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1<t2),下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.在0~t1 min内的平均速率为v(SO3)==
mol/(L.min),故A错误;
B.t2 时,参加反应的n(O2)=(0.060-0.016)mol=0.044mol,则参加反应的n(SO2)=2n(O2)=0.088mol,所以还剩余n(SO2)=(0.10-0.088)mol=0.012mol,所以t1时该反应达到平衡状态;其它条件不变,起始时向容器中充入0.10molSO3和0.010 molO2与起始时向容器中充入0.10mol二氧化硫和0.060mol氧气相同,所以达到平衡状态时n(SO2)=0.012 mol,故B正确;
C.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,如果平衡时c(SO2)=0.0070mol•L-1>=0.006mol/L,则平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,故C错误;
D.第一次达到平衡状态时二氧化硫的转化率=,起始时向容器中充入0.050molSO2和0.030molO2,与第一次相比,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,所以达到平衡时SO2转化率小于88%,故D正确;
故选BD.
(2013•揭阳校级三模)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景.工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1
(1)下列有关上述反应的说法正确的是______.
a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化则可逆反应达到平衡
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时可逆反应达到平衡
c.保持容器体积不变,升高温度可提高CO的转化率
d.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产量
(2)在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律.图1是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系.
①在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是______.
②利用图1中a点对应的数据,计算该反应在对应温度下的平衡常数K (写出计算过程).
③在答题卡相应位置上画出:上述反应达到平衡后,减小体系压强至达到新的平衡过程中,正逆反应速率与时间的变化关系图2并标注.
(3)已知:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-283kJ•mol-1H2(g)+
O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ•mol-1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式为______.
正确答案
解:(1)a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化,说明气体的总物质的量不变,则可逆反应达到平衡,故a正确;
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍,都反映的是逆向,所以不一定达到平衡,故b错误;
c.保持容器体积不变,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,故c错误;
d.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间,平衡不移动,所以不改变CH3OH的产量,故d错误;故选:a;
(2)①根据反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1,是放热反应,温度越高,转化率越低,所以曲线Z对应的温度是270℃,
故答案是:270℃;
②根据图象可知CO的转化率为50%,H2的物质的量为1.5 mol
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始物质的量浓度(mol/L) 1 1.5 0
转化物质的量浓度(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡物质的量浓度(mol/L) 0.5 0.5 0.5
故答案为:4L2•mol-2;
③上述反应达到平衡后,减小体系压强至达到新的平衡过程中,正逆反应速率都减小,且平衡正反应速率减小的幅度大,逆反应速率减小的幅度小,平衡逆向移动
,所以图象为:,故答案为:
;
(3)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-283kJ•mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ•mol-1 根据盖斯定律:-①+②+③×2得:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1,
故答案是:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1.
解析
解:(1)a.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化,说明气体的总物质的量不变,则可逆反应达到平衡,故a正确;
b.一定条件下,H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍,都反映的是逆向,所以不一定达到平衡,故b错误;
c.保持容器体积不变,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,故c错误;
d.使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间,平衡不移动,所以不改变CH3OH的产量,故d错误;故选:a;
(2)①根据反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1,是放热反应,温度越高,转化率越低,所以曲线Z对应的温度是270℃,
故答案是:270℃;
②根据图象可知CO的转化率为50%,H2的物质的量为1.5 mol
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始物质的量浓度(mol/L) 1 1.5 0
转化物质的量浓度(mol/L) 0.5 1 0.5
平衡物质的量浓度(mol/L) 0.5 0.5 0.5
故答案为:4L2•mol-2;
③上述反应达到平衡后,减小体系压强至达到新的平衡过程中,正逆反应速率都减小,且平衡正反应速率减小的幅度大,逆反应速率减小的幅度小,平衡逆向移动
,所以图象为:,故答案为:
;
(3)①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H1=-116kJ•mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H2=-283kJ•mol-1
③H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ•mol-1 根据盖斯定律:-①+②+③×2得:
CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1,
故答案是:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ•mol-1.
反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)△H<0,在温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(NO2)=1.0mol•L-1,其平衡常数为K1.其他条件不变,升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(NO2),平衡常数为K2,则( )
正确答案
解析
解:依据化学平衡CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H<0,正向反应是放热反应.所以温度升高,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向进行;
A、平衡常数只与温度有关,与物质的浓度无关,增大CO的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数不变,故A错误;
B、升高反应体系的温度至t2时,正向反应是放热反应.所以温度升高,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向进行,K2<K1,故B错误;
C、t1时达到平衡,c1(CO)=c1(NO2)=1.0mol•L-1,浓度之比等于化学计量数之比1:1,二者转化率相等,故新平衡状态下,c1(CO)、c1(NO2)仍相同,故C正确;
D、升高反应体系的温度至t2时,平衡逆向进行,所以c2(CO)>c1(CO),故D错误;
故选C.
(2015秋•重庆校级月考)(1)已知:2NO2 ⇌N2O4(g)△H<0.如图所示,放入热水中的NO2球产生的现象为______
(2)写出重铬酸钾溶液中存在的平衡的离子方程式:______,其平衡常数表达式为______.
①向5ml 0.1mol/L重铬酸钾溶液中滴加10~20滴6mol/L NaOH溶液产生的现象为______;
②向5ml 0.1mol/L重铬酸钾溶液中加入一定量水,平衡将______移动(填“正向”或“逆向”),原因是______.
正确答案
解:(1)对于2NO2 ⇌N2O4(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,NO2的增大,因此红棕色变深,
故答案为:红棕色变深;
(2)重铬酸根离子发生水解生成CrO42-,离子方程式为Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,化学平衡常数K=,
故答案为:Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+;;
(3)①向5ml 0.1mol/L重铬酸钾溶液中滴加10~20滴6mol/L NaOH溶液,降低了H+浓度,Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,平衡正向移动,Cr2O72-的浓度降低,CrO42-的浓度增大,溶液由橙黄色变为黄色,
故答案为:溶液由橙黄色变为黄色;
②向5ml 0.1mol/L重铬酸钾溶液中加入一定量水,因为Qc=,体积增加导致各组分浓度减小,所以Qc<K,平衡正向移动,
故答案为:正向;加水后,离子浓度降低,平衡向着离子浓度增大的方向移动.
解析
解:(1)对于2NO2 ⇌N2O4(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,NO2的增大,因此红棕色变深,
故答案为:红棕色变深;
(2)重铬酸根离子发生水解生成CrO42-,离子方程式为Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,化学平衡常数K=,
故答案为:Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+;;
(3)①向5ml 0.1mol/L重铬酸钾溶液中滴加10~20滴6mol/L NaOH溶液,降低了H+浓度,Cr2O72-+H2O⇌2CrO42-+2H+,平衡正向移动,Cr2O72-的浓度降低,CrO42-的浓度增大,溶液由橙黄色变为黄色,
故答案为:溶液由橙黄色变为黄色;
②向5ml 0.1mol/L重铬酸钾溶液中加入一定量水,因为Qc=,体积增加导致各组分浓度减小,所以Qc<K,平衡正向移动,
故答案为:正向;加水后,离子浓度降低,平衡向着离子浓度增大的方向移动.
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