- 化学平衡
- 共20016题
(2015秋•揭阳校级期末)密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)+bB(g)⇌cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:相同压强下,根据温度对反应速率的影响可知,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T1>T2,升高温度,B的含量减小,平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;
相同温度下,根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:P2>P1,压强越大,B的含量越大,说明平衡向逆反应方向移动,则a+b<c,故选B.
(2015秋•荆州校级期末)在一定条件下,可逆反应:mA+nB⇌pC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m+n和p的关系是______.
(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为______态.
(3)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡向______方向移动(填“正反应”或“逆反应”).
(4)B、C是气体,而且m=p,增大压强可使平衡向正反应方向移动,则新平衡时混合气体的平均摩尔质量______ (填“增大”“减小”或“不变”).
正确答案
解:(1)因减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,所以m+n<p,故答案为:m+n<p;
(2)增加B的量,平衡不移动,说明B的浓度不变,可以是液体也可以是固体,故答案为:固态或纯液;
(3)因增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,A、C是气体,而且m+n=p,所以B不是气体,则m<p,即平衡移动的方向是逆反应方向,故答案为:逆;
(4)B、C是气体,而且m=p,增大压强可使平衡向正反应方向移动,所以A为气体,气体质量不变,物质的量减少,所以则新平衡时混合气体的平均摩尔质量增大,故答案为:增大.
解析
解:(1)因减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,所以m+n<p,故答案为:m+n<p;
(2)增加B的量,平衡不移动,说明B的浓度不变,可以是液体也可以是固体,故答案为:固态或纯液;
(3)因增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,A、C是气体,而且m+n=p,所以B不是气体,则m<p,即平衡移动的方向是逆反应方向,故答案为:逆;
(4)B、C是气体,而且m=p,增大压强可使平衡向正反应方向移动,所以A为气体,气体质量不变,物质的量减少,所以则新平衡时混合气体的平均摩尔质量增大,故答案为:增大.
一定温度下,在一个容积为5L的密闭容器中,充入氨和氧气,它们的物质的量之比为1:2,发生反应:
4NH3+5O2⇌4NO+6H2O(g);△H<0
(1)在达到平衡后,加入相当于原组成气体1倍的惰性气体,如果容器的容积不变,平衡______移动;如果总压强保持不变,平衡______移动.
(2)升高温度平衡______移动.
(3)加入催化剂,NH3的转化率______,
(4)上述反应在一定条件下2min后达到平衡,若充入的NH3为2mol,NH3的转化率为20%,以NO的浓度变化表示该反应的平均反应速率为______.O2的平衡浓度为______.
正确答案
解:(1)如果容器的容积不变,各组分的浓度不变,平衡不移动,如果总压强不变,充入惰性气体,体积扩大,相当于减小压强,平衡正向移动,故答案为:不;正方向;
(2)升高温度平衡向吸热反应方向移动,向逆反应方向移动,故答案为:逆方向;
(3)加入催化剂,平衡不移动,所以NH3的转化率不变,故答案为:不变;
(4)设充入NH3为xmol,
4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)
加入量 x 2x 0 0
反应量 0.2x 0.25x 0.2x 0.3x
平衡量 2 2x-0.25x 0.2x 0.3x
2min后达到平衡,NH3为2mol,NH3的转化率为20%,
x-0.2x=2,
解得x=2.5
用NO的浓度变化表示该反应的平均反应速率为=0.25mol•L-1•min-1,
O2的平衡浓度为=0.875mol•L-1,
故答案为:0.25mol•L-1•min-1;0.875mol•L-1 .
解析
解:(1)如果容器的容积不变,各组分的浓度不变,平衡不移动,如果总压强不变,充入惰性气体,体积扩大,相当于减小压强,平衡正向移动,故答案为:不;正方向;
(2)升高温度平衡向吸热反应方向移动,向逆反应方向移动,故答案为:逆方向;
(3)加入催化剂,平衡不移动,所以NH3的转化率不变,故答案为:不变;
(4)设充入NH3为xmol,
4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)
加入量 x 2x 0 0
反应量 0.2x 0.25x 0.2x 0.3x
平衡量 2 2x-0.25x 0.2x 0.3x
2min后达到平衡,NH3为2mol,NH3的转化率为20%,
x-0.2x=2,
解得x=2.5
用NO的浓度变化表示该反应的平均反应速率为=0.25mol•L-1•min-1,
O2的平衡浓度为=0.875mol•L-1,
故答案为:0.25mol•L-1•min-1;0.875mol•L-1 .
一定条件下密闭容器中的可逆反应2A(g)+B(g)⇌2C(g),△H<0达到平衡后,改变一个条件x,下列量y的变化一定符合图中曲线的是( )
①再加入C,A的体积分数的改变情况
②缩小体积,A的转化率的改变情况
③保持压强不变通入少量He,B的物质的量改变情况
④升高温度,混合气体的平均摩尔质量的改变情况.
正确答案
解析
解:①再加入C,则相当于增大压强,化学平衡向着正反应方向进行,A的体积分数减小,故①错误;
②缩小体积,即增大压强,化学平衡向着正反应方向进行,A的转化率增大,故②正确;
③压强不变通入少量He,容器的体积变大,各气体分压减小,平衡向着逆反应方向进行,B的物质的量增大,故③错误;
④升高温度,平衡向着逆反应方向进行,混合气体质量守恒,物质的量增加,所以混合气体的平均摩尔质量减小,故④错误.
故选B.
反应aA(g)+bB(g)cC(g)(△H<0)在等容条件下进行.改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图1所示:回答问题:
(1)反应的化学方程式中,a:b:c为______;
(2)A的平均反应速率VⅠ(A)、VⅡ(A)、VⅢ(A)从大到小排列次序为______;
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是______,其值是______;
(4)由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是______;
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低:T2______T3(填“>”“<”“=”),判断的理由是______;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min后达到新的平衡,请在下图2中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势如图2(曲线上必须标出A、B、C).
正确答案
解:(1)由图可知第Ⅰ阶段,平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L,△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L,△c(C)=2mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2,故答案为:1:3:2;
(2)vⅠ(A)==0.05mol/(L•min),vⅡ(A)=
=0.0253mol/(L•min),
vⅢ(A)==0.012mol/(L•min),
故A的平均反应速率vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A),故答案为:vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)=×100%=50%,αⅡ(B)=
×100%=38%,
αⅢ(B)=×100%=19.4%,
故答案为:αⅢ(B);19.4%;
(4)第Ⅱ阶段C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度,平衡正向移动,
故答案为:向正反应方向,从反应体系中移出产物C;
(5)第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等,根据A、B的量减少,C的量增加可判断平衡是正向移动的,根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的,另外题目所给条件容器的体积不变,则改变压强也不可能,因此一定为温度的影响,此反应正向为放热反应,可以推测为降低温度,另外结合A的速率在三个阶段的情况,确定改变的条件一定为降低温度,根据勒夏特列原理,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变,因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低,
故答案为:>;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,改变条件的瞬间,各组分的浓度变为原来的二分之一,容器体积增大,压强降低平衡向逆反应方向移动,但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度,同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,A、B、C的浓度随时间变化的趋势如图:,
故答案为:.
解析
解:(1)由图可知第Ⅰ阶段,平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L,△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L,△c(C)=2mol/L,浓度变化量之比等于化学计量数之比,故a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2,故答案为:1:3:2;
(2)vⅠ(A)==0.05mol/(L•min),vⅡ(A)=
=0.0253mol/(L•min),
vⅢ(A)==0.012mol/(L•min),
故A的平均反应速率vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A),故答案为:vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A);
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)=×100%=50%,αⅡ(B)=
×100%=38%,
αⅢ(B)=×100%=19.4%,
故答案为:αⅢ(B);19.4%;
(4)第Ⅱ阶段C是从0开始的,瞬间A、B浓度不变,因此可以确定第一次平衡后从体系中移出了C,即减少生成物浓度,平衡正向移动,
故答案为:向正反应方向,从反应体系中移出产物C;
(5)第Ⅲ阶段的开始与第Ⅱ阶段的平衡各物质的量均相等,根据A、B的量减少,C的量增加可判断平衡是正向移动的,根据平衡开始时浓度确定此平衡移动不可能是由浓度的变化引起的,另外题目所给条件容器的体积不变,则改变压强也不可能,因此一定为温度的影响,此反应正向为放热反应,可以推测为降低温度,另外结合A的速率在三个阶段的情况,确定改变的条件一定为降低温度,根据勒夏特列原理,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变,因此达到平衡后温度一定比第Ⅱ阶段平衡时的温度低,
故答案为:>;此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,平衡的移动只能减弱改变,不能抵消改变;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,改变条件的瞬间,各组分的浓度变为原来的二分之一,容器体积增大,压强降低平衡向逆反应方向移动,但增大的物质的量浓度小于第三次平衡时浓度,同时注意各组分物质的量浓度变化量之比等于化学计量数之比,A、B、C的浓度随时间变化的趋势如图:,
故答案为:.
在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A.增大反应物的浓度瞬间,正反速率增大,逆反应速率不变,之后逐渐增大,图Ⅰ应是增大压强的原因,故A错误;
B.图Ⅱ在t0时刻正逆反应速率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,故B正确;
C.图Ⅲ甲、乙两个平衡状态不同,而加入催化剂,平衡不发生移动,故C错误;
D.乙到达平衡时间较短,乙的温度较高,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO3的转化率减小,故D错误;
故选:B.
已知氯水中存在如下的平衡:Cl2+H2O⇌HCl+HClO,欲使饱和氯水中的HClO的浓度增大,可在氯水中加入下列哪种物质( )
正确答案
解析
解:A.碳酸氢钠和HCl反应,平衡正向移动,能使HClO浓度增加,故A正确;
B.通入一些氯气,对于已经建立溶解平衡的体系来说,不会引起成分浓度的变化,故B错误;
C、加入HCl,溶液氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,HClO浓度减小,故C错误;
D、加入氢氧化钠颗粒,和盐酸次氯酸均反应,HClO浓度减小,故D错误;
故选A.
(2014秋•漳州校级期末)已知:2SO2+O2=2SO3反应达平衡后,加入催化剂,则SO2的转化率( )
正确答案
解析
解:使用催化剂加快反应速率,缩短到达平衡的时间,但不影响平衡的移动,SO2的转化率不变,故选B.
下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
正确答案
解析
解:A.打开汽水瓶时,压强减小,气体的溶解平衡逆向移动,气体逸出,能解释,故A不选;
B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入一定量铁粉,防止亚铁离子被氧化,与平衡无关,不能解释,故B选;
C.氨气溶于水存在溶解平衡,温度低有利于氨气的溶解,与平衡有关,能解释,故C不选
D.氯化钠在溶液中完全电离,所以饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水的反应是一个可逆反应,Cl2+H2OClO-+2H++Cl-,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,所以可以勒夏特列原理解释,故D不选;
故选B.
对处于化学平衡的体系,关于化学平衡与化学反应速率的关系正确的是( )
正确答案
解析
解:A.正逆反应速率都变化但仍相等,则平衡不移动,故A错误;
B.化学平衡发生移动时,正逆反应速率不等,一定发生变化,故B正确;
C.可逆反应进行的彻底是反应限度的内容,和化学反应速率之间没有必然联系,故C错误;
D.如反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡也不移动,故D错误.
故选B.
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