- 化学平衡
- 共20016题
一定温度下,在一容积固定的密闭容器中建立了如下平衡:2A(g)→B(g),保持温度不变,若再向容器中通入一定量的A气体或B气体,重新达到平衡后,容器A的体积分数比原平衡时( )
正确答案
解析
解:保持温度不变,若再向容器中通入一定量的A气体或B气体,重新达到的平衡,可以等效为在原平衡的基础上增大压强达到的平衡,平衡向正反应方向移动,B的体积分数增大,故到达新平衡时A的体积分数减少,
故选:A.
从植物花中可提取一种简写为HIn的有机物,它在水溶液中因存在下列平衡:HIn(溶液,红色)⇌H+(溶液)+In-(溶液,黄色) 而用作酸碱指示剂.往该溶液中加入Na2O2粉末,则溶液颜色为( )
正确答案
解析
解:过氧化钠溶于水生成强碱氢氧化钠,溶液显碱性,指示剂先变黄,然后又因为过氧化钠的强氧化性使指示剂褪色,变为无色.
故选:C.
下列有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平衡常数k=,温度不变平衡常数不变,充入适量氢气,增大容器的体积,维持H2浓度与温度不变,则
不变,故容器内甲醇、CO的物质的量不变,故CO的转化率不变,故A正确;
B、常温下,pH=2的CH3COOH溶液中c(CH3COOH)>0.01mol/L,所以设氢氧化钠的体积为1L,则醋酸体积小于1L,所以c(CH3COO-)+c(CH3COOH)>0.005mol/L,故B错误;
C、已知酸性:CH3COOH>H2CO3>Al(OH)3,所以水解程度:NaAlO2>NaHCO3>CH3COONa,pH相同时,溶液的浓度:NaAlO2<NaHCO3<CH3COONa,三份溶液中的c(Na+):①>②>③,故C错误;
D、根据Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4),则当Cl-开始沉淀时c(Ag+)==1.8×10-7mol/L,当CrO42-开始沉淀时c(Ag+)=
=4.36×10-5 mol/L,故先产生AgCl沉淀,故D错误;
故选A.
工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)工业生产时,制取氢气的一个反应为:CO+H2O(g)⇌CO2+H2.t℃时,往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气.反应建立平衡后,体系中c(H2)=0.12mol•L-1.该温度下此反应的平衡常数K=______(填计算结果).若保持温度不变,增加水蒸气的浓度,则K将______(填“增大”、“减小”、“不变”)
(2)合成塔中发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H<0.下表为不同温度下该反应的平衡常数.由此可推知,表中T1______300℃(填“>”、“<”或“=”).
(3)在上述流程图中,氧化炉中发生反应的化学方程式为______.
(4)氨气在纯氧中燃烧,生成一种单质和水,试写出该反应的化学方程式______.科学家利用此原理,设计成氨气-氧气燃料电池,则通入氨气的电极是______(填“正极”或“负极”);碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为______.
正确答案
解:(1)根据题意:CO+H2O(g)⇌CO2 +H2
初始浓度:0.2 0.3 0 0
变化浓度:0.12 0.12 0.12 0.12
平衡时的浓度:0.08 0.18 0.12 0.12
则K==1,平衡常数是温度的函数,所以温度不变平衡常数不变,
故答案为:1;不变;
(2)对于放热反应,温度越高,则化学平衡逆向移动,导致平衡常数减小,所以T1<300℃,故答案为:<;
(3)氧化炉中是氨的催化氧反应,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(4)氨气在纯氧中燃烧,生成氮气和水,化学方程式为:4NH3+3O2N2+6H2O,在燃料电池中,燃料做负极,则通入氨气的电极是负极,碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O,故答案为:4NH3+3O2
N2+6H2O;负极;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.
解析
解:(1)根据题意:CO+H2O(g)⇌CO2 +H2
初始浓度:0.2 0.3 0 0
变化浓度:0.12 0.12 0.12 0.12
平衡时的浓度:0.08 0.18 0.12 0.12
则K==1,平衡常数是温度的函数,所以温度不变平衡常数不变,
故答案为:1;不变;
(2)对于放热反应,温度越高,则化学平衡逆向移动,导致平衡常数减小,所以T1<300℃,故答案为:<;
(3)氧化炉中是氨的催化氧反应,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
(4)氨气在纯氧中燃烧,生成氮气和水,化学方程式为:4NH3+3O2N2+6H2O,在燃料电池中,燃料做负极,则通入氨气的电极是负极,碱性条件下,该电极发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-→N2+6H2O,故答案为:4NH3+3O2
N2+6H2O;负极;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.
汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)═N2(g)+2CO2(g),在298K、100kPa下,△H=-113kJ/mol,△S=-145J/(mol•K).
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为______.
A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强
C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强
(2)该反应达到平衡时若增大压强,则混合气体的平均相对分子质量______,若升高温度,则该反应的平衡常数______(均填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变).
t1:增大NO的浓度 t2:降低温度
(4)通过计算判断该条件下反应能否自发进行______(填能或否,要求有计算过程,无计算过程只给1分).
正确答案
解:(1)提高该反应的速率,可以增大压强、升高温度、增大浓度或使用催化剂等,同时使NO的转化率增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.加催化剂同时升高温度,反应速率增大,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,故A错误;
B.加催化剂同时增大压强,反应速率增大,正反应为气体体积减小的反应,平衡向正反应方向移动,NO的转化增大,故B正确;
C.升高温度同时充入N2,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率减小,故C错误;
D.该反应正反应为体积减小的放热反应,降低温度同时增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,但反应速率不一定增大,故D错误,
故答案为:B;
(2)该反应正反应方向为物质的量减小的反应,达到平衡时若增大压强,混合气体总的质量不变,总的物质的量减小,则混合气体的平均相对分子质量增大;
正反应为放热反应,若升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应的平衡常数减小;
故答案为:增大;减小;
(3)t1:增大NO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,t2:降低温度,瞬间正、逆反应速率都低于增大NO的浓度到达平衡时的速率,正反应为放热反应,平衡向正反应方向移动,逆反应速率降低更大,图象为:,
故答案为:;
(4)△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol•K)=-69.79 kJ/mol<0,故反应能自发进行,
故答案为:能,△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol•K)=-69.79 kJ/mol<0,故反应能自发进行.
解析
解:(1)提高该反应的速率,可以增大压强、升高温度、增大浓度或使用催化剂等,同时使NO的转化率增大,应使平衡向正反应方向移动,
A.加催化剂同时升高温度,反应速率增大,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,故A错误;
B.加催化剂同时增大压强,反应速率增大,正反应为气体体积减小的反应,平衡向正反应方向移动,NO的转化增大,故B正确;
C.升高温度同时充入N2,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率减小,故C错误;
D.该反应正反应为体积减小的放热反应,降低温度同时增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,但反应速率不一定增大,故D错误,
故答案为:B;
(2)该反应正反应方向为物质的量减小的反应,达到平衡时若增大压强,混合气体总的质量不变,总的物质的量减小,则混合气体的平均相对分子质量增大;
正反应为放热反应,若升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应的平衡常数减小;
故答案为:增大;减小;
(3)t1:增大NO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,t2:降低温度,瞬间正、逆反应速率都低于增大NO的浓度到达平衡时的速率,正反应为放热反应,平衡向正反应方向移动,逆反应速率降低更大,图象为:,
故答案为:;
(4)△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol•K)=-69.79 kJ/mol<0,故反应能自发进行,
故答案为:能,△G=△H-T△S=-113 kJ/mol+298 K×145×10-3 kJ/(mol•K)=-69.79 kJ/mol<0,故反应能自发进行.
(2014秋•青阳县校级期中)向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生反应:2X(g)⇌Y(g)+3Z(g)
(1)经5min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y的物质的量浓度变化表示的速率为______mol/(L•min).
(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:甲v(X)=3.5mol/(L•min); 乙v(Y)=2mol/(L•min);
丙v(Z)=4.5mol/(L•min); 丁v(X)=0.075mol/(L•s).
若其它条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是______(填序号).
(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氩气,则平衡向______(填“左“或“右“或“不移动“);若向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,则平衡向______(填“左“或“右“或“不移动“).
(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,则平衡后X的转化率 (4)与 (1)的平衡中的X的转化率相比较______.
A.无法确定 B.(4)一定大于 (1)C. (4)一定等于 (1)D. (4)一定小于 (1)
正确答案
解:由信息可知:2X(g)⇌Y(g)+3Z(g)
开始 3mol 0 0
转化 2x x 3x
平衡3-2x x 3x
反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则=1.2,解得x=0.3,
(1)Y的物质的量增加0.3mol,由v==
=0.03mol/(L.min),故答案为:0.03;
(2)将四个反应速率甲:ν(X)=3.5mol(L•min);乙:ν(Y)=2mol(L•min);丙:ν(Z)=4.5mol(L•min);丁:ν(X)=0.075mol(L•s),都统一到用X表示的反应速率值分别为甲:ν(X)=3.5mol(L•min);乙:ν(X)=4mol(L•min);丙:ν(X)=3mol(L•min);丁:ν(X)=4.5mol(L•min),所以化学反应速率是丁>乙>甲>丙,温度越高,化学反应速率越快,所以温度大小关系是:丁>乙>甲>丙,
故答案为:丁>乙>甲>丙;
(3)体积不变平衡体系中充入氩气,平衡体系中各物质的浓度不变,则平衡不移动;向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,气体的物质的量减小,相当于减小压强,该反应为气体体积增大的反应,则平衡向右移动,
故答案为:不移动;右;
(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,反应体系内的压强增大,平衡向着逆向移动,X的转化率降低,
故答案为:D.
解析
解:由信息可知:2X(g)⇌Y(g)+3Z(g)
开始 3mol 0 0
转化 2x x 3x
平衡3-2x x 3x
反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则=1.2,解得x=0.3,
(1)Y的物质的量增加0.3mol,由v==
=0.03mol/(L.min),故答案为:0.03;
(2)将四个反应速率甲:ν(X)=3.5mol(L•min);乙:ν(Y)=2mol(L•min);丙:ν(Z)=4.5mol(L•min);丁:ν(X)=0.075mol(L•s),都统一到用X表示的反应速率值分别为甲:ν(X)=3.5mol(L•min);乙:ν(X)=4mol(L•min);丙:ν(X)=3mol(L•min);丁:ν(X)=4.5mol(L•min),所以化学反应速率是丁>乙>甲>丙,温度越高,化学反应速率越快,所以温度大小关系是:丁>乙>甲>丙,
故答案为:丁>乙>甲>丙;
(3)体积不变平衡体系中充入氩气,平衡体系中各物质的浓度不变,则平衡不移动;向达到(1)的平衡体系中移走部分混合气体,气体的物质的量减小,相当于减小压强,该反应为气体体积增大的反应,则平衡向右移动,
故答案为:不移动;右;
(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,反应体系内的压强增大,平衡向着逆向移动,X的转化率降低,
故答案为:D.
(2014春•浦东新区期末)在相同条件下(T=500K),有相同体积的甲、乙两密闭容器.甲容器中充入1g SO2和1g O2;乙容器中充入2g SO2和2g O2.下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:甲容器中充入1gSO2和1gO2;乙容器中充入2gSO2和2gO2,则乙容器压强大于甲容器压强,则
A.压强越大反应速率越大,乙容器压强大于甲容器压强,则化学反应速率:乙>甲,故A正确;
B.增大压强有利于平衡向正反应方向移动,则平衡后SO3的浓度:乙>甲,故B正确;
C.增大压强有利于平衡向正反应方向移动,则SO2的转化率:乙>甲,故C正确;
D.乙可看作在甲的基础上缩小体积,压强增大,平衡向正反应方向移动,则平衡后SO2的体积分数:乙<甲,故D错误.
故选D.
对于A(g)⇌2B(g),在恒温恒容的容器中,达到平衡后,再加入A,平衡______(填“正向”或“逆向”或“不”)移动.
正确答案
逆向
解析
解:在恒温恒容的容器中,达到平衡后,再加入A,相当于增大压强,平衡向气体积缩小的方向移动,平衡逆向移动,故答案为:逆向.
一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(s),若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、平衡常数是温度的函数,温度不变K不变,故A错误;
B、固体的量不影响化学反应速率,所以速率不变,故B错误;
C、平衡后,若升高温度,CO体积分数增大,平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,所以正反应的△H<0,故C正确;
D、平衡后,其他条件不变,通入CO2,平衡逆向移动,放出热量减少,但该反应的反应热不变,故D错误;
故选:C.
关节炎的病因主要是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,主要反应为:Ur-+Na+⇌NaUr(s);第一次关节炎发作往往在冬季,有关该反应的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:关节炎的病因主要是在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,第一次关节炎发作往往在冬季,则温度越低,平衡Ur-+Na+⇌NaUr(s)正向移动,
所以正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,
故选:B.
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