- 化学平衡
- 共20016题
(12分)化学学科中的平衡理论主要内容包括:化学平衡、电离平衡、水解平衡和溶解平衡等四种。且均符合勒夏特列原理。请回答下列问题。
(1)一定温度下,在一个固定容积的密闭容器中,可逆反应A(g)+2B(g)4C(g)
H >0 达到平衡时,c(A)="2mol/L," c(B)="7mol/L," c(C)=4mol/L。试确定B的起始浓度c(B)的取值范围是 ;若改变条件重新达到平衡后,体系中C的质量分数增大,下列措施可行的是
A、增加C的物质的量 B、加压 C、升温 D、使用催化剂
(2)常温下,某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞,溶液呈红色。分析该溶液遇酚酞呈红色原因(用离子方程式表示)
(3) 在AgCl饱和溶液中尚有AgCl固体存在,当向溶液中加入0.1 mol·L-1的盐酸时,溶液中
c(Ag+) (选填“变大”、“变小”、“不变”)
正确答案
略
(6分)反应m A+n Bp C在某温度下达到平衡。
①若A、B、C都是气体,减压后正反应速率小于逆反应速率,则m、n、p的关系是______ _________;
②若C为气体,且m + n = p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向______方向移动;
③如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为______态。
正确答案
略
(共8分)
(1)(3分)有反应:2NO2N2O4 △H<0,根据图像判断后填空:
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
t1至t3采取的措施是_____________;t4至t5采取的措施是______________t6采取的措施是_________________。
(2)(3分)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 △H=-25kJ/mol
②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H=-47kJ/mol
③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H=+640kJ/mol
请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式 。
(3)(2分)下图表示800℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t是达到平衡状态的时间。则该反应的化学方程式为________________________。
正确答案
(1)①增大生成物的浓度②降温,③加入催化剂
(2)FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H=-218 kJ/mol
(3)2A B + 3C
略
合成气(CO+H2)是一种重要的化工原料,在化工生产中具有十分广泛的用途。 可以生产被称为21世纪的新型燃料——甲醇、二甲醚(CH3OCH3)等物质。其工艺流程如下:
(1)写出用合成气生产二甲醚的化学方程式 。
(2)尾气循环中涉及到以下反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),请写出某温度下该反应的平衡常数表达式 。
(3)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g) CH3(g)+H2O(g)
①下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
由表中数据判断 0(填“>”、“=”、“<”)。
②已和:
CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)
=-192.9kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)H2O(g)
=-241.8kJ·mol-1
则= 。
(4)以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料,铂为电极构成燃料电池。写出该电池负极的电极反应式 。
正确答案
(1)①2CO+4H2CH3OCH3+H2O 3分
(2)(其它合理表达也给分) 2分
(3)① < 2分 ②-48.9kJ·mol-1 3分
(4)CH3OCH3+160H一一12e一2CO23一+11H2O 3分
略
(1)某温度时,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:
①该反应的化学方程式: ;
②反应开始至2min末,X的反应速率为 (mol·L-1·min-1);
③3min后图中曲线所表示的含义是 。
(2)(4分)下图为石油蒸馏的装置图,根据此图回答下列问题。
①温度计的水银球插在什么位置?
②蒸馏烧瓶中除了加入石油外还要加入什么?
③冷却水的流动方向如何?(填A或B,下题同)
A、a→b B、 b→a
④得到的汽油、煤油是纯净物吗?
A、是 B、不是
正确答案
(10分)(1)(6分)①Y+2Z 3X ②0.1
③在此条件下该反应已达到化学反应限度(或化学平衡)
(2)(4分)①温度计的水银球插在蒸馏烧瓶支管口处
②还要加入沸石或碎瓷片
③B、 ④B、
(1)根据图像可知,反应进行到3min时,各种物质的物质的量不再发生变化,说明反应达到平衡状态。此时X增加了0.6mol,Y、Z分别减少0.2mol和0.4mol.应用物质的量的变化量之比是相应的化学计量数之比,因此方程式为Y+2Z 3X。反应开始至2min末,X的物质的量增加了0.4mol,所以其反应速率是
。
(2)①蒸馏时温度计测量的是气体的温度,所以温度计的水银球插在蒸馏烧瓶支管口处。
②在加热的条件下,液体容易剧烈跳动,所以需要加入碎瓷片防止暴沸。
③冷凝时水的流向应该和气体的流向相反,所以是b进a出,己答案选B。
④石油的分馏产物仍然是混合物,答案选B。
(4分)已知某可逆反应mA(g)+nB(g) qC(g)在密闭容器中进行。如图所示反应在不同时间t,温度T和压强P与反应物B的体积分数的关系曲线。根据图象填空
①化学计量数的关系:m+n______q;(填“>”.“<”或“=”)
②该反应的正反应为___________反应。(填“吸热”或“放热”)
正确答案
<、吸热
从图中可知,T1 时, P2 速率快,压强大,B的体积分数大,说明加压后,反应逆向移动,m+n2时,T1先达平衡,T1高,B的体积分数小,说明升温后,反应正向移动,正反应为吸热反应。
在3升的密闭容器中,充入6molX(g)和4molY(g),在一定条件下发生应:
4X(g)+3Y(g) 2Q(g)+nR(g), 2min内达平衡,此时容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加了5%,X的浓度减小了1/3。
(1)试求n值 (2)2min内Y的反应速率
正确答案
(1)n=6;(2)0.25mol/(L·min)
考查可逆反应的有关计算。
4X(g)+3Y(g) 2Q(g)+nR(g)
起始量(mol) 6 4 0 0
转化量(mol) 2 1.5 1 0.5n
平衡量(mol) 4 2.5 1 0.5n
由于混合气体的压强比原来增加了5%
所以有
解得n=6
2min内Y的反应速率
(8分)硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3的热化学方程式为:
2 SO2 (g)+ O2(g)2 SO3(g) △H =" —196.0" kJ.mol-1
①容器体积不变时,为了提高SO2的转化率,可采用的措施是_____(填字母标号)。(2分)
②某温度时,在一个容积为10L的密闭容器中充入4.0mol SO2和2.0molO2,半分钟后达到平衡,并放出352.8 kJ的热量。此时SO2的转化率是_____,该温度下的平衡常数K===_____________。(每空3分)
正确答案
①D ② 90% 4050
略
(6分)在一容积为2L且容积不变的密闭容器中加入适量碳粉和0.2molH2O。在800℃条件下,经20s后达到如下化学平衡:C(s) +H2O(g) CO(g) + H2(g);△H=" -Q" kJ·mol-1(Q>0)。已知达到平衡时,CO为0.12mol。试回答:
(1)其他条件不变,若加入少量碳,则平衡移动情况是:________________;
(2)若用υ(H2O)表示该反应前20s内的平均速率,则υ(H2O)=" ________________ " ;
(3)若向上述平衡的混合物中再充入0.08mol H2,在相同条件下达到新的平衡,此时CO的物质的量为________________mol。
正确答案
(6分)(1)不移动(2分) (2)0.003mol/(L.S) (2分) (3) 0.1(2分)
略
(14分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
SiO2+ C+ N2 Si3N4+ CO
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);
(2)该反应中的氧化剂是_____________,其还原产物是_____________;
(3)该反应的平衡常数表达式为K=___________;
(4)若知上述反应为放热反应,则其反应热ΔH_______________零(填“大于”“小于”或“等于”);升高温度,其平衡常数值___________(填“增大”“减小”或“不变”);
(5)若使压强增大,则上述平衡向___________反应方向移动(填“正”或“逆”);
(6)若已知CO生成速率为v(CO)="18" mol·(L·min)-1,
则N2消耗速率为v(N2)=___________mol·(L·min)-1。
正确答案
(1)3,6,2,1,6
(2)N2,Si3N4
(4)小于;减小
(5)逆
(6)6
(1)利用氧化还原反应配平方法不难得出系数分别是3,6,2,1,6
(2)根据化合价变化可判断出N2为氧化剂,Si3N4为还原产物。
(3)根据平衡常数的定义得出该反应的平衡常数表达式为
(4)放热反应,△H<0。升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小。
(5)从配平后的化学方程式系数可以看出气态物质的系数之和是生成物的大于反应物的,故增大压强可使平衡逆向移动。
(6)同样从上述化学方程式系数关系中可以得出
V(N2)="2/6 " ×18 mol·L-1·min-1="6" mol·L-1·min-1
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