- 化学平衡
- 共20016题
(8分)化学平衡移动原理同样也适用于其他平衡,已知在氨水中存在下列平衡:
NH3+H2O===NH3.H2O===NH4++OH-
(1)向氨水中加入MgCl2固体时,平衡向______________移动,OH-的浓度_______,
NH4+的浓度_______。
(2)向氨水中加入浓盐酸,此时溶液中浓度减小的微粒有_______、_______、_______。
(3)向浓氨水中加入少量的NaOH固体,平衡向_______移动,此时发生的现象是______________
______________。
正确答案
(1)正反应,减小,增大
(2)OH-、NH3、NH3.H2O
(3)逆反应,无色有刺激性气味气体产生
略
(11分)现将N2和H2在一定条件下合成氨。
(1)有一体积比为2∶3的N2和H2的混合气体,在一体积不变的密闭容器中发生反应,达到平衡时,容器内的压强为反应开始时的4/5,求:
①N2的转化率?
②平衡时n(N2)、n(H2)和n(NH3)的体积比是多少?
(2)在一定条件下,将一定量的N2和H2混合气体合成氨,达平衡时,混合气体中NH3的体积分数为25%。若反应前后条件相同,则反应从开始到平衡缩小的气体体积与原反应物气体体积的比值是多少?
正确答案
(1)①N2的转化率为25%
②n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)="3∶3∶2 " (2)1∶5
(1)①设反应达平衡时N2转化了x体积。
N2+3H22NH3
起始量 2 3 0
变化量 x 3 x 2x
平衡量 2-x 3-3x 2x
则,解得 x=0.5。
则N2转化率为×100%=25%。
②n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=3∶3∶2
(2)设原混合气体中N2为a mol、H2为b mol,平衡时NH3为x mol。
N2+3H22NH2
起始量 a b 0
变化量 x[即反应前后,体系缩小体积为(
)-x=x]
平衡量 a-x
x
依题意有×100%=25%,
解之得:,即反应后缩小的气体体积与原反应物气体体积之比为1∶5。
(12分)黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,反应
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040 mol/L。则该条件下反应的平衡常数K= ,SO2的平衡转化率= 。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 (填字母)
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是______________________。
正确答案
(12分)
(1)1.6×103 L· mol-1。(2分) 80% (2分)。
(2)B、C(4分)。
(3)SO2+H2O+Na2SO3=2NaHSO3(2分)。
(4)抑制Fe2+、Fe3+的水解(2分)。
略
某化学反应2A(g) B(g)+D(g)在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为零,反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1) 在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为________mol/(L·min)。
(2) 在实验2,A的初始浓度c2=________mol/L,推测实验2中还隐含的条件是____________________。
(3)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3________v1(填>、<、=),且c3________1.0 mol/L(填>、<、=)
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是____________反应(选填“吸热”、“放热”)。理由是____________________。
正确答案
(1) 0.013
(2) 1.0;加入了催化剂
(3)>;>
(4) 吸热;温度升高,A的平衡浓度减小,说明平衡正向移动,则正向为吸热反应
固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0 kJ·mol-1 某同学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。
(1)a点正反应速率_______(填大于、等于或小于)逆反应速率。
(2)下列时间段平均反应速率最大的是___________。
A.0~1min B.1~3min C.3~8min D.8~11min
(3)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是___________,曲线II对应的实验条件改变是___________。
正确答案
(1)大于
(2)A
(3)升高温度;增大压强
在一个1 L的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生下列反应:2A(g)+B(g)3C(g) + D(s), 达到平衡时,C的浓度为1.2 mol·L-1。
(1)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡__________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。
(2)维持容器的体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2 mol·L-1的是__________________。
A.4 mol A+2 mol B
B.3 mol C+1 mol D
C.2 mol A+1 mol B+1 mol D
(3)若维持容器的体积和温度不变,反应从逆反应开始,按不同配比作为起始物质,达到平衡时,C的浓度仍是1.2 mol·L-1,则C的起始物质的量应满足的条件是_________________。
正确答案
(1)不(2)ABC (3)1.2 mol<n(C)≤3 mol
(1)因为所给反应是气体体积不变的反应,所以维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,即增大压强,平衡不发生移动。
(2)维持容器的体积和温度不变,按A项、B项、C项配比作为起始物质与加入2 mol A和1 mol B达到的平衡是等效的。
(3)在一个1 L的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生下列反应:2A(g)+B(g)3C(g) + D(s),达到平衡时,C的浓度为1.2 mol·L-1。因为2 mol A和1 mol B如果彻底反应则生成3 mol C,所以,若维持容器的体积和温度不变,反应从逆反应开始,按不同配比作为起始物质,要使达到平衡时C的浓度仍是1.2 mol·L-1,则C的起始物质的量应满足的条件是:1.2 mol<n(C)≤3 mol。
(7分)下表数据是在某高温下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录。
注:a和b均为与温度有关的常数。
(1)金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是_______________
_______________________________________________________________________________;
(2)金属氧化膜厚y跟时间t所呈现的关系是(填“直线”、“抛物线”、“对数”或“双曲线”等类型):MgO氧化膜的膜厚y与时间t的关系属________型;NiC氧化膜的膜厚y′与时间t的关系属________型;
(3)Mg与Ni比较,哪一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性?阐述其理由。
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
正确答案
(1)反应速率可用反应物的消耗速率表示,也可用产物的生成速率来表示
(2)直线 抛物线
(3)Ni 它的腐蚀速率随时间的增长比镁的要慢
由表中所列数据及题干中的提示(直线、抛物线、对数或双曲线等类型)不难导出以下关系式:y=0.05at;y′=,由此可得出结论:MgO膜厚y与时间t的关系为直线型;NiO膜厚y′与时间t的关系为抛物线型。由以上所得两个关系式可知,y′随时间t增长要比y随时间t增长得慢,所以镍的耐高温腐蚀性要比镁的好。
(6分)在通常状况下,NO2与SO2很容易发生反应生成NO和SO3,该反应为不可逆反应。现将NO和SO2的混合气体通入容积为100 mL的容器中,充满后,用带有导管的塞子密封。
(1)向容器中通入O2的体积x在___________数值范围内才能保持容器内的压强不变。
(2)要使容器内只含有NO2和SO3两种气体,必须通入O2___________mL。
(3)若向容器中通入O2 40 mL后才开始出现红棕色,且不褪色,则原混合气体中,NO的体积为___________mL。(气体体积均在同温同压下测定,此时SO3为气体,且不考虑2NO2N2O4的反应)
正确答案
(1)0<x≤50
(2)50
(3)20
已知2NO+O2====2NO2①,NO2+SO2====NO+SO3②,所以,在NO和SO2的混合气体中通入O2,NO实际上是作为O2氧化SO2的催化剂(O2+2SO2====2SO3③)。在反应①③中,只要O2不过量,就不会引起压强变化;反应②不会引起压强的变化。
25℃时,在体积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如下图所示。已知达平衡后,降低温度,A的转化率将增大。
(1)根据上图数据,写出该反应的化学方程式____________________;此反应的平衡常数表达式K=
___________。从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v(A)为________________。
(2)在5~7min内,若K值不变,则此处曲线变化的原因是______________________________。
(3)下图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图
各阶段的平衡常数如下表所示
根据上图判断,在t3和t6时刻改变的外界条件分别是_____________和______________;K1、K2、K3、K4之间的关系为:_________(用“>”、“<”或“=”连接)。A的转化率最大的一段时间是_________。
正确答案
(1)A+2B2C;
;0.05mol·L-1·min-1(2)加压
(3)升温;减压;K1>K2=K3=K4;t2~t3
水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H= +131.3kJ·mol-1
(1)上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)全部移走,平衡_______________(向左移 / 向右移 / 不移动)。
(2)上述反应在t0时刻达到平衡(如下图),若在t1时刻改变某一条件,请在下图中继续画出t1时刻之后正反应速率(ν正)随时间的变化:
① 缩小容器体积(用实线表示)
② 降低温度(用虚线表示)
(3)已知平衡时T相同,c(CO)×c(H2)÷c(H2O)的值相等。一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其它物质的物质的量浓度及正逆反应速率关系如下表所示。请填写表中相应的空格。
(4)己知:
2C(s) + O2(g) = 2CO(g) △H = -221.0 kJ·mo1-1
2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △H = -566.0 kJ·mo1-12H2(g) + O2(g) = 2H2O(g) △H = -483.6 kJ·mo1-1
若将24g炭完全转化为水煤气,然后再充分燃烧,整个过程的焓变为_____________kJ。
正确答案
(1)向左移
(2)
(3)0.60;>
(4)-787.0
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