- 化学平衡
- 共20016题
某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系.反应速率v (Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定.在一定温度下,获得如下实验数据:分析实验数据所得出的结论不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对比①②组数据,可以判断出增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大,故A正确;
B、对比①④两组实验中CH3COCH3,HCl的浓度是相同的,而④中Br2比①中的大,所以时间变长,但不能说明溴的反应速率大小问题,故C错误;
C、比较①③数据可以判断出,增大c(HCl),v(Br2)增大,故C正确;
D、比较实验②和③数据,Br2的浓度相等,溴颜色消失所需的时间也相等,溴的反应速率是相等的,故D正确;
故选B.
一定温度下,1 molX和n mol Y在体积为2L的密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g)=2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2a mol Z.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.5min后达到平衡,生成2amolZ,则参加反应的X的物质的量为2amol×=amol,故v(X)=
=0.1amol/(L•min),故A错误;
B.随反应进行,反应混合气体的质量减小,混合气体的质量不变,说明到达平衡,故B正确;
C.因固体和纯液体改变它的物质的量并不会改变它的浓度,因此化学平衡并不移动,故C错误;
D.向上述平衡体系中再充入1molX,反应物的浓度增大,生成物的浓度不变,所以v(正)增大,v(逆)不变,平衡向正反应移动,故D错误;
故选B.
(2015秋•岳阳校级期中)M、N两个容器中均发生反应:A(g)+3B(g)⇌2C(g)△H=-192kJ•mol-1.隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动.向M、N中,都通入x mol A和y mol B的混合气体,初始M、N容积相同,保持温度不变.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:M容器保持恒容,N容器保持恒压,由于反应前后的气体系数和不等,所以两个平衡态也不一样,
A、x:y=1:2,即y=2 x,设反应中消耗掉amolA,则:
A(g)+3B(g)⇌2C(g)
初始(mol):x 2x 0
变化(mol):a 3a 2a
故A的转化率=,B的转化率=
,则平衡时,M中的转化率:A<B,故A错误;
B、题目中热化学方程式的意义:若1molA完全反应,放热192 kJ,当M中放出热量172.8 kJ时,参加反应的A的物质的量为×1mol=0.9mol,故A的转化率为
,故B错误;
C、x=1.2,y=1,N中达到平衡时体积为2 L,含有C 0.4 mol,则:
A(g)+3B(g)⇌2C(g)
起始:1.2 1
反应:0.2 0.6 0.4
平衡:1 0.4 0.4
故A、B、C的平衡浓度分别为0.5mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L,
则平衡常数K==10
原平衡体系中,2.0L容器中含有分子物质的量为1.0+0.4+0.4mol=1.8mol,当加入0.4molA,体系瞬间有分子物质的量为(1.8+0.4)mol=2.2mol,N容器恒温、恒压,则容器体积比=气体的物质的量比,即:2.2mol:1.8mol=V:2L,瞬间总体积(V)变为=2.44L,此时的浓度商Qc=
=10.6,Qc>K,所以,平衡要逆向移动,即v(正)<v(逆),故C正确;
D、起始时,分别向M、N两个容器中加入1molA、1molC,相当于加入1.5molA、1.5molC;由于M和N的反应条件不同,该反应又是体积缩小的反应,N中压强大于M,平衡向着正向移动,所以达平衡时,容器M中物质A的体积分数大于N,故D错误;
故选C.
可逆反应①X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)、②2M(g)⇌N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦,可滑动的密封隔板.反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、降温由平衡(Ⅰ)向平衡(Ⅱ)移动,同时X、Y、Z的总物质的量减少,说明平衡向右移动,正反应放热,故A错误;
B、平衡时,右边物质的量不变,由图可以看出达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为:=
,故B错误;
C、达平衡(Ⅰ)时,右边气体的物质的量不变,仍为2mol,左右气体压强相等,设平衡时左边气体的物质的量为xmol,
则有:=
,x=
=
mol,即物质的量减少了3-
=
mol,所以达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为
;故C正确;
D、由平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ),化学反应②发生移动,M的体积分数不会相等的,故D错误.
故选:C.
反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在恒温恒容条件下进行,下列情况中,反应正向进行的是______;反应逆向进行的是______;处于平衡状态的是______;无法判断是否达到平衡的是______.
A.单位时间内消耗2mol N2,同时生成4mol NH3
B.单位时间内消耗3mol H2,同时生成2mol NH3
C.单位时间内生成2mol N2,同时生成6mol N-H键
D.混合气的密度不再随时间而改变
E.容器中气体的压强不再随时间而改变
F.单位时间内生成2mol NH3,同时又生成2mol H-H键.
正确答案
ABF
C
E
D
解析
解:A、消耗2 mol N2的同时必生成4 mol NH3,故A不一定平衡,指明正反应方向;
B、单位时间内不论是否平衡,消耗3 mol H2的同时生成2 mol NH3,故无法判断是否达到平衡,指明正反应方向;
C、生成6 mol N-H键即生成2 mol NH3,也即有1 mol N2被消耗,所以v正(N2消耗)<v逆(N2的生成),反应逆向进行;
D、因为据ρ=m/V,气体的质量和体积不随反应是否进行而改变,即ρ始终是一个定值,故无法判断是否达到平衡;
E、因为反应如正向进行,压强p会减少,而p不再改变,说明反应已达平衡状态;
F、生成2 mol NH3即消耗3 mol H2,而形成2 mol H-H键即生成2 mol H2,v正(H2消耗)>v逆(H2的生成),所以反应正向进行.
故答案为:ABF;C;E;D.
将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)⇌N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,如果气体颜色加深,则平衡向逆反应方向移动,所以此反应为放热反应,故A错误;
B.缩小条件,相当于增大压强,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,但平衡时混合气体颜色比原来深,故B错误;
C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,平衡向气体体积减小的方向正反应方向移动,因为存在化学平衡,所以虽然压强增大,但小于原来的两倍,故C正确;
D.恒温恒容时,充入少量惰性气体,压强增大,但反应物浓度不变,所以平衡不移动,混合气体颜色不变,故D错误;
故选C.
在恒温恒压下,向密闭容器中充入4mol SO2和2mol O2,发生如下反应:2SO2+O2⇌2SO3△H<0.2min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4mol,同时放出热量Q kJ.则下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、反应在恒温恒压条件下进行,应前后的压强之比为1;1,故A错误;
B、若容器体积不变,条件,v(SO3)=0.35mol/(L•min),但反应是在恒温恒压条件进行,混合气体平衡后的条件分数改变,v(SO3)>0.35mol/(L•min),故B错误;
C、若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,反应是放热反应,绝热温度升高,平衡逆向进行,平衡后n(SO3)<1.4mol,故C正确;
D、若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,反应过程中压强减小,平衡逆向进行,达平衡时放出热量小于Q kJ,故D错误;
故选:C.
下列可逆反应达到平衡时,增大压强和升高温度使平衡移动方向相同的是( )
正确答案
解析
解:A、增大压强,化学平衡不移动,升高温度,化学平衡向右移动,平衡移动方向不相同,故A错误;
B、增大压强,化学平衡向右移动,升高温度,化学平衡向左移动,平衡移动方向不相同,故B错误;
C、增大压强,化学平衡向右移动,升高温度,化学平衡向右移动,平衡移动方向相同,故C正确;
D、增大压强,化学平衡向右移动,升高温度,化学平衡向左移动,平衡移动方向不相同,故D错误.
故选C.
恒温下,反应aX(g)⇌bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:达到平衡后,把容器体积压缩到原来的一半,假定平衡不移动,X的浓度为0.2mol/L,达到新平衡时,X的物质的量浓度0.19mol/L,小于0.2mol/L,说明增大压强,平衡向正反应移动,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,故a>b+c,故选A.
(2015秋•贵州校级期末)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义.
(1)固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解CO2和H2O的混合气体,既可高效制备合成气(CO+H2),又可实现CO2的减排,其工作原理如图.
①b为电源的______(填“正极”或“负极”)
②写出电极c发生的电极反应式______、______.
(2)电解生成的合成气在催化剂作用下发生如下反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g).对此反应进行如下研究:某温度下在一恒压容器中分别充入1.2mol CO和1mol H2,达到平衡时容器体积为2L,且含有0.4mol CH3OH(g),则该反应平衡常数值为______,此时向容器中再通入0.35molCO气体,则此平衡将______移动(填“向正反应方向”、“不”或“逆反应方向”).
正确答案
解:(1)①CO2+H2OCO+H2+O2,二氧化碳中的碳元素化合价降低,被还原,水中的氢元素化合价降低被还原,反应物中的氧元素化合价升高,被氧化,失去电子发生氧化反应生成氧气,所以电极d为阳极,所以b为电源的正极,故答案为:正极;
②二氧化碳在a极得到电子发生还原反应生成一氧化碳同时生成氧离子,反应电极反应式为:CO2+2e-═CO+O2-,水中的氢元素化合价降低被还原,电极反应式为:H2O+2e-=H2+O2-,故答案为:CO2+2e-═CO+O2-;H2O+2e-=H2+O2-;
(2)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始:1.2mol 1mol 0
转化:0.4mol 0.8mol 0.4mol
平衡:0.8mol 0.2mol 0.4mol
所以:k==50(mol/L)-2,
此时向容器中再通入0.35molCO气体,假设平衡不移动时,此时容器体积为:2L×=2.5L,则浓度商Qc=
=54.3,大于平衡常数50,平衡向逆反应方向移动,
故答案为:50;逆反应方向.
解析
解:(1)①CO2+H2OCO+H2+O2,二氧化碳中的碳元素化合价降低,被还原,水中的氢元素化合价降低被还原,反应物中的氧元素化合价升高,被氧化,失去电子发生氧化反应生成氧气,所以电极d为阳极,所以b为电源的正极,故答案为:正极;
②二氧化碳在a极得到电子发生还原反应生成一氧化碳同时生成氧离子,反应电极反应式为:CO2+2e-═CO+O2-,水中的氢元素化合价降低被还原,电极反应式为:H2O+2e-=H2+O2-,故答案为:CO2+2e-═CO+O2-;H2O+2e-=H2+O2-;
(2)CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)
起始:1.2mol 1mol 0
转化:0.4mol 0.8mol 0.4mol
平衡:0.8mol 0.2mol 0.4mol
所以:k==50(mol/L)-2,
此时向容器中再通入0.35molCO气体,假设平衡不移动时,此时容器体积为:2L×=2.5L,则浓度商Qc=
=54.3,大于平衡常数50,平衡向逆反应方向移动,
故答案为:50;逆反应方向.
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