- 化学平衡
- 共20016题
(12分)在一容积为2 L的密闭容器中加入2 molA和3 molB,保持温度为30℃,在催化剂存在的条件下进行下列反应: ,达到平衡后生成1.2 mol C,此时,平衡混合气中C的体积分数为ω;若将温度升高到70℃后,其他条件均不变,当反应重新达到平衡时,C的物质的量为2.1 mol。
请回答下列问题,
(1)该反应的平衡常数K随温度升高而 (填“增大”、“减少”或“不变”),该反应的焓变△H 0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)30℃时,平衡混合气中C的体积分数ω= ,A物质的转化率与B物质的转化率之比为 。
(3)30℃时,若在同一容器中加入3 molA、4 molB和 molC,则平衡混合气中C的体积分数仍为ω,此时平衡时体系中A的物质的量浓度为 mol·L-1。
正确答案
略
(1)为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使含硫化合物进入大气)反应的化学方程式:_________________________________ 。
(2)近年来,某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨,其反应的化学方程式:NH3+HClOH2O+NH2Cl(一氯氨),NH2Cl较HClO稳定,试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是 。
正确答案
(1)S+O2SO2,SO2+CaOCaSO3,2CaSO3+O22CaSO4
(2)加入液NH3平衡NH3+HClOH2O+NH2Cl正向移动,使HClO以NH2Cl形式较稳定存在(NH2Cl比HClO稳定,可较长时间保存)。当需要HClO时(即消耗HClO),平衡左移,又产生HClO起杀菌作用
(1)此反应不要停留在CaSO3一步。因在此条件下CaSO3必然要被空气中的O2氧化。
(2)HClO不稳定,转化为HClO的盐或NH2Cl后较稳定。
(4分)在密闭容器中,将2.0 mol CO与10mol H2O混合加热到800℃,达到下列平衡:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) K=1.0,则CO的转化率为________
在800℃,若上述反应体系中各物质的浓度分别为c(CO)=2.0mol•L-1,c(H2O)=6.0mol•L-1,c(CO2)=3.0mol•L-1,c(H2)= 4.5mol•L-1,则此时该反应向_________ 方向移动。
正确答案
83.3% 逆反应
考查可逆反应的有关计算。设CO的转化率是X,容器容积是1L,则
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始量(mol) 2 10 0 0
转化量(mol) 2x 2x 2x 2x
平衡量(mol) 2-2x 10-2x 2x 2x
所以根据平衡常数的表达式可知,解得x=0.833。
当体系中c(CO)=2.0mol•L-1,c(H2O)=6.0mol•L-1,c(CO2)=3.0mol•L-1,c(H2)= 4.5mol•L-1时,>1,所以反应向逆反应方向移动。
(12分)牙齿表面由一层硬的、组成为Ca5(PO4)3OH的物质保护着,它在唾液中存在下列平衡:
Ca5(PO4)3OH(固)
5Ca2++3PO43-+OH-
(1)进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,这时牙齿受腐蚀,其原因是 。(3分)
(2)已知Ca(PO4)3F(固)的溶解度比上面的矿化产物更小,质地更坚固。请用离子方程式表示: (3分)
(3)当牙膏中配有氟化物添加剂后能防止龋牙的原因 。(3分)
(4)根据以上原理,请你提出一种其他促进矿化的办法: 。(3分)
正确答案
(1)生成的有机酸,中和OH-,使平衡向脱矿方向移动,加速牙齿腐蚀(2)5Ca2++3PO43-+F-=Ca5(PO4)3F↓(3)使用氟化物,增大了F-的浓度,促进了Ca(PO4)3F的生成。(4)加入Ca2+或PO43-。
进食后,细菌和酶作用于食物,产生有机酸,使得Ca5(PO4)3OH固体减小,牙齿受到腐蚀。使用氟化物,增大了F-的浓度,促进了Ca(PO4)3F的生成。促进矿化要使平衡向逆反应方向移动,可以增加生成物的浓度。
(10分)在某2 L的密闭容器中加入0.1 mol碘单质和足量钨(W),在943 K时,发生反应W(s)+I2(g)WI2(g),当I2的转化率为20%时,达化学平衡状态。
(1)反应从开始至平衡状态过程中用时20 s,其平均反应速率v(WI2)为________。
(2)943 K时,该反应的平衡常数K=________。
(3)若起始时,加入的碘为0.2 mol(其他条件不变)达平衡时容器中气体的体积比
V(I2)∶V(WI2)=________。
(4)在上述(1)平衡状态下,同时增加I2(g)和WI2(g)各0.02 mol(其他条件不变),化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断的依据是______________________。
正确答案
(1)5×10-4mol·L-1·s-1 (2)0.25 (3)4∶1 (4)逆反应 Qc=0.4>K=0.25
(1)I2的物质的量的变化="0.1" mol×20%=0.02mol;则根据化学反应速率=浓度的变化量除以时间可得V(I2)=5×10-4mol·L-1·s-1 ,再根据同一化学反应方程式中,速率之比等于化学计量数之比,所以,v(WI2)5×10-4mol·L-1·s-1 ,
(2)平衡常数=平衡后,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,在这个表达式中,固体、纯液体的浓度是一个常数,不列入平衡常数表达式中,所以,可计算求得该反应的平衡常数K=0.25
(3)反应W(s)+I2(g)WI2(g)为等体积反应,若起始时,加入的碘为0.2 mol,则该平衡不移动,所以,平衡时容器中气体的体积比V(I2)∶V(WI2)为原体系下的体积比,在相同条件下,体积之比等于物质的量之比,即可求得V(I2)∶V(WI2)=4∶1
(4)判断化学平衡的移动方向可根据浓度商Qc与K的大小分析;若Qc大于K,则向逆反应方向移动;若Qc等于K,则平衡不移动;若Qc小于K,则平衡向正反应方向移动。
在某个容积为2 L的密闭容器内,在T1℃时按下图1所示发生反应:
mA(g)+nB(g) pD(g)+qE(s),DH<0(m、n、p、q为最简比例的整数)。
(1)据图1所示,反应开始至达到平衡时,用D表示该反应速率为_____________;
(2)该反应的化学平衡常数K的表达式为________________________________;
(3) 下列措施能增大B的转化率的是 ( )
E. 保持体积不变通入1mol A
(4) 反应开始时向容器中通入一定量的A和B,反应达到平衡时,测得D的浓度为0.6 mol.L-1。(图2中纵坐标为D的浓度)
①请用实线在下图坐标系中该表示平衡的建立过程。
②若该反应在T2℃(T2> T1)温度下进行,请用虚线画出该平衡的建立过程。
正确答案
(1)0.1 mol/(L·min); (2)略 (3)C、E (4)略
略
(5分)在固定容积的密闭容器中,有可逆反应nA(g)+mB(g)pC(g)处于平衡状态(已知n+m>p,△H>0)。升高温度时c(B)/c(C)的比值 ,混合气体的密度 ;降温时,混合气体的平均相对分子质量 ;加入催化剂,气体的总物质的量 ;充入C,则A、B的物质的量 。(填增大、减小、不变、不确定)
正确答案
减小;不变;减小;不变;增大
试题分析:由于该反应的正反应是吸热反应,所以根据平衡移动原理:升高温度,平衡向正反应方向移动,c(B)减小,c(C)增大,所以c(B)/c(C)减小;因为反应前后气体的质量不变,容器的容积也不变,所以混合气体的密度不变;降温时,平衡向放热反应方向移动,即向逆反应方向移动,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以平衡逆向移动,气体的物质的量增大,而气体的质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量减小;加入催化剂,平衡不发生移动,气体的总物质的量不变;充入C,会发生反应产生A、B两种物质,则A、B的物质的量增大;
(6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
NH
+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,平衡向______移动;
(3)向浓氨水中加入少量NaOH固体,平衡向_____移动,此时发生的现象是__________。
正确答案
(1)右、减小、增大。
(2)右。
(3)左、有刺激性气体逸出。
略
(9分)在一定条件下,下列反应达到化学平衡:2HI(g)H2(g)+I2(g)(正反应为吸热反应)
(1)如果升高温度,平衡混合物的颜色
(2)如果加入一定量的H2,平衡 移动
(3)如果使密闭容器的体积增大,平衡 移动
正确答案
(每空3分,共9分):(1)加深或变深 (2) 向左(向逆反应方向)(3)不
略
(4分)将4 mol SO3气和4 molNO置于2L容器中,一定条件下发生如下可逆反应(不考虑NO2和N2O4之间的相互转化):2SO3(g) 2SO2+O22NO+O2
2NO2
(1)当上述系统达到平衡时,O2和NO2的物质的量分别为n(O2)="0.1" mol、n(NO2)="3.6" mol,则此时SO3气的物质的量为 。
(2)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是SO3和 ,或NO和 (填它们的分子式)。
正确答案
(4分)(1)0.2mol (2分) (2)SO2 NO2 (2分)
略
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