- 化学平衡
- 共20016题
已知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6KJ/mol,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、1molSO2(g)和0.5molO2(g)置于密闭容器中,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)是可逆反应不可能完全转化,所以放出热量应小于98.3KJ,故A错误;
B、若升高温度,正逆反应速率都加快,故B错误;
C、催化剂可加快反应速率,也可减缓反应速率,如负催化剂可减缓反应速率,故C错误;
D、由热化学方程式可知2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H=-196.6KJ/mol,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以2molSO2(g)和1molO2(g)具有的能量之和大于2molSO3(g)具有的能量,故D正确;故选D.
对于反应mA+nB═pC,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、速率之比等于对应物质的计量数之比,其数值与计量数有关,故A错误;
B、反应体系中有无气体物质,压强的改变只对有气体参加的反应,没有气体对反应速率无影响,故B错误;
C、如果B是固体物质,增加或减小B的物质的量,B的浓度不变,反应速率不变,故C错误;
D、温度越高反应速率越快,故D正确;
故选D.
对于平衡体系mA (g)+nB (g)⇌pC (g)+qD (g);△H=-QkJ/mol(Q>0).判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、将容器的体积扩大到原来的一倍,不考虑平衡移动,此时A的浓度变为原来的倍,现在A的浓度为原来的0.48倍,说明平衡向正反应方向移动了,体积增大即减小压强,平衡向着气体体积增大的方向进行,所以m+n<p+q,故A错误.
B、反应开始时,A、B的物质的量之比为m:n,恰好等于方程式的系数值比,这种情况下平衡时,A、B的转化率相等,故B正确;
C、若平衡体系共有a mol再向其中加入b molB,当重新达到平衡时气体总的物质的量等于 (a+b)mol,则说明反应前后气体的计量数之和不变,即m+n=p+q,故C错误.
D、若该反应中,m+n=p+q,温度不变时,压强增大到原来的2倍,达到新平衡时,总体积变为原来的倍,故D错误.
故选B.
“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义.
(1)一定温度下,在两个容积均为2L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol.相关数据如下:
请回答:①c1______c2(填“>”、“<”或“=”);a=______.
②若甲中反应10s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是______mol/(L•s).
(2)压强为p1时,向体积为1L的密闭容器中充入b mol CO和2b mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示.请回答:
①该反应属于______(填“吸”或“放”)热反应;p1______p2(填“>”、“<”或“=”).
②100℃时,该反应的平衡常数K=______(用含b的代数式表示).
(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)△H<0.在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO):n(CO)=1:2的混合气体,发生上述反应.图2中正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是______(选填字母).
正确答案
解:(1)①应用恒温恒容条件下的乙的投料量极端转化为甲相当于投1mol CO2(g)和3mol H2(g),所以两者是等效平衡,所以c1=c2,甲、乙是等效平衡,则甲中放出的热量与乙中吸收的热量之和为49.0kJ,则a=49.0kJ-29.4kJ=19.6kJ,
故答案为:=;19.6;
②平衡时能量变化放出29.4kJ,所以反应二氧化碳的物质的量为=0.6mol,所以,然后求平均反应速率v=
=0.03mol/(L•min),
故答案为:0.03;
(2)①温度升高,一氧化碳的转化率下降,平衡正向移动,所以正反应是放热反应,图象分析可知相同温度下P2压强下一氧化碳转化率大于P1压强下一氧化碳转化率,反应是气体体积减小的反应,压强增大平衡正向进行,所以P1<P2,故答案为:放;<;
②向VL恒容密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2,100°C时一氧化碳的转化率为50%,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol/L):b 2b 0
变化量(mol/L):0.5b b 0.5b
平衡量(mol/L) 0.5b b 0.5b
平衡常数K==
=
,故答案为:
;
(3)当反应前后改变的物理量不变时,该可逆反应达到平衡状态,
a中为平衡常数,平衡常数与温度有关,温度不变,则平衡常数始终不变,所以平衡常数不能判断是否达到平衡状态,故a错误;
b为物质的量随时间的变化,一氧化氮与二氧化碳浓度相等时,各组分浓度仍然继续变化,说明没有达到平衡状态,故b错误;
c为CO质量分数随时间变化,反应恰好总质量不变,则反应过程中一氧化氮与一氧化碳的物质的量之比会发生变化,当达到平衡状态时,一氧化氮与一氧化碳的物质的量之比不再变化,故c正确;
d、反应物的转化率不变,说明达平衡状态,故d正确;
故答案为:cd.
解析
解:(1)①应用恒温恒容条件下的乙的投料量极端转化为甲相当于投1mol CO2(g)和3mol H2(g),所以两者是等效平衡,所以c1=c2,甲、乙是等效平衡,则甲中放出的热量与乙中吸收的热量之和为49.0kJ,则a=49.0kJ-29.4kJ=19.6kJ,
故答案为:=;19.6;
②平衡时能量变化放出29.4kJ,所以反应二氧化碳的物质的量为=0.6mol,所以,然后求平均反应速率v=
=0.03mol/(L•min),
故答案为:0.03;
(2)①温度升高,一氧化碳的转化率下降,平衡正向移动,所以正反应是放热反应,图象分析可知相同温度下P2压强下一氧化碳转化率大于P1压强下一氧化碳转化率,反应是气体体积减小的反应,压强增大平衡正向进行,所以P1<P2,故答案为:放;<;
②向VL恒容密闭容器中充入a mol CO与2a mol H2,100°C时一氧化碳的转化率为50%,
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始量(mol/L):b 2b 0
变化量(mol/L):0.5b b 0.5b
平衡量(mol/L) 0.5b b 0.5b
平衡常数K==
=
,故答案为:
;
(3)当反应前后改变的物理量不变时,该可逆反应达到平衡状态,
a中为平衡常数,平衡常数与温度有关,温度不变,则平衡常数始终不变,所以平衡常数不能判断是否达到平衡状态,故a错误;
b为物质的量随时间的变化,一氧化氮与二氧化碳浓度相等时,各组分浓度仍然继续变化,说明没有达到平衡状态,故b错误;
c为CO质量分数随时间变化,反应恰好总质量不变,则反应过程中一氧化氮与一氧化碳的物质的量之比会发生变化,当达到平衡状态时,一氧化氮与一氧化碳的物质的量之比不再变化,故c正确;
d、反应物的转化率不变,说明达平衡状态,故d正确;
故答案为:cd.
在密闭容器中,aA(气)⇌bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加1倍,当达到新平衡时,B的浓度是原来的60%,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:若a=b,则保持温度不变,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60%,说明减小压强平衡向正反应方向移动,则说明a<b.
A、由以上分析可知,平衡应向正反应方向移动,故A错误;
B、平衡应向正反应方向移动,A的转化率增大,故B错误;
C、平衡应向正反应方向移动,物质B的质量分数增加了,故C正确
D、增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明a<b,故D错误.
故选C.
将1mol SO2和1mol O2通入一容积固定的密闭容器中,在一定条件下反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡时,n(SO3)=0.3mol,若保持温度不变,移走0.5mol SO2和0.5mol O2,则重新达到平衡时,SO3的物质的量( )
正确答案
解析
解:若保持温度不变,移走0.5mol SO2和0.5mol O2,可以等效为在原平衡的基础上压强降低1倍到达的平衡,正反应为气体体积增大的反应,与原平衡相比,降低压强平衡向逆反应方向移动,反应物的转化率降低,故平衡时SO3的物质的量小于原平衡的,即平衡时n(SO3)<0.15mol,
故选D.
已知反应X(g)+Y(g)═nZ(g)△H>0,将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应,各物质的浓度随时间的改变如图所示.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大,说明是增大了压强,反应物浓度逐渐减小,生成物浓度增加,平衡正向移动,则说明该反应是体积缩小的反应,即n=1,故A正确;
B.根据图象数据可知,10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大,则说明10min时增大了压强,故B错误;
C.根据图象数据可知,10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大,则说明10min时增大了压强,故C正确;
D.由于10min时增大压强后,在重新达到平衡状态过程中,反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增加,说明平衡向着正向移动,根据增大压强,平衡向着体积缩小的方向移动,所以该反应是体积缩小的反应,应该满足n<1+1,则n=1,该反应是混乱度减小的反应,即△S<0,故D正确;
故选B.
在恒容密闭容器中,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H<0达到平衡后,改变某一条件,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.正反应为放热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,故A错误;
B.增大压强,平衡正向移动,可提高CO2转化率,故B正确;
C.增大CO2的浓度,平衡向正反应方向移动,可提高H2转化率,故C正确;
D.平衡常数只受温度影响,使用催化剂不影响平衡常数,故D正确,
故选A.
(2014秋•建德市校级月考)已知mX(g)+nY(g)⇌gZ(g)的△H<0,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、已知mX(g)+nY(g)⇌gZ(g)的△H<0,升高温度,化学平衡向着吸热方向进行,即向着逆反应方向进行,故A错误;
B、X的正反应速率和Y的逆反应速率之比等于化学方程式的系数之比,即X的正反应速率是Y的逆反应速率的倍,故B正确;
C、降低温度,化学平衡向着放热方向进行,即向右进行,根据M=,根据质量守恒,m不变,m+n与p的大小不知,无法确定平均相对分子质量的变化,故C错误;
D、增加一种反应物X的量,化学平衡正向移动,Y的转化率升高,故D错误.
故选B.
一定温度下,可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)△H<0在甲、乙两容器中进行.起始时,将1mol A和2molB加入甲容器中,将4molC和2mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动).下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:从等效平衡的角度分析,4molC和2molD相当于2molA和4molB,即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍,而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍,在相同温度下达到相同平衡状态,
A、保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,则相当于在原来的基础上增大压强,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,甲中C的浓度小于原来的2倍,即小于乙中C的浓度的2倍,故A错误;
B、保持活塞位置不变,升高两个容器的温度,平衡向逆反应方向移动,甲、乙中B的质量分数都增大,故B错误;
C、保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,则乙容器内的压强增大,平衡向逆反应方向移动,达到新的平衡后,乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍,故C错误;
D、甲温度和体积变化,加入氦气后对平衡移动没有影响,保持温度和乙中的压强不变,加入氦气后乙体积增大,平衡应向正反应方向移动,正逆反应速率都减小,故D正确.
故选D.
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