- 化学平衡
- 共20016题
(10分)在一个固定体积为2升的密闭容器中,充入2 mol A和1 mol B,发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(s),2分钟反应达到平衡,此时C的浓度为1.2 mol/L。
(1) 写出该反应平衡常数的表达式_____________________,2分钟内B 的平均反应速度为_____________________;
(2) 若使容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小,则正反应为______(填“吸热”或“放热”)反应;
(3) 若将容器体积缩小至1升,反应达到平衡时C的浓度为___________mol/L,平衡常数___________ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
正确答案
(1)K=[C(C)] 3/[C(A)] 2•[C(B)] v=0.2mol/(L•min)
(2)吸热 (3)2.4mol/L 不变
(1)平衡常数是指当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂
之积的比值,所以该反应的平衡常数表达式为K=[C(C)] 3/[C(A)] 2•[C(B)]。C的浓度为1.2 mol/L,则消耗B的浓度是0.4mol/L,所以反应速率是0.4mol/L÷2min=0.2mol/(L•min)。
(2)使容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对摩尔质量减小,由于反应前后体积不变,但质量是变化的,这说明平衡向正反应方向进行,因此正反应是吸热反应。
(3)由于反应前后体积不变,所以改变压强平衡不移动。但浓度都变为用来的2倍,即C的浓度是2.4mol/L。平衡常数只与温度有关系,所以平衡常数不变。
(10分)在密闭容器里,通入x mol H2(g)和y molI2(g),发生反应
H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0。改变下列条件,反应速率将如何改变?(填“增大”“减小”或“不变”)
(1)升高温度 ; (2)扩大容器的体积 ;
(3)充入更多的H2 ; (4)容器容积不变,通入氖气 ;
正确答案
(1)增大(2)减小(3)增大(4)(5)不变
略
(9分)利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤。T℃时反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
(1)T℃时将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生反应。2min时反应达到平衡,此时测得反应物O2还剩余0.1mol , 则达到平衡时SO2的转化率为 。(1分)
(2)下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是 (填序号)(2分)
①SO2的体积分数不再发生变化 ②容器内压强不再发生变化 ③容器内气体分子总数不再发生变化 ④相同时间内消耗2n molSO2的同时生成n molO2 ⑤相同时间内消耗2n molSO2的同时生成2n molSO3
(3)反应 (填“放出”或“吸收”) 热量(用E1、E2或E3表示)(2分)。
(4)若以下图所示装置,用电化学原理生产硫酸,将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应。
写出两电极的电极反应式:
; 。(2分) [来网]为稳定持续生产,硫酸溶液的浓度应维持不变,则通入SO2和水的质量比为 (2分)
正确答案
(1)60%(1分) (2)①②③④(2分)
(3)放热, E3或E2- E1、(2分)
(4)+:O2+4e-+4H+2H2O(1分)
-:2SO2-4e-+4H2O2SO42-+8H+(1分) 16: 29(2分)
略
甲、乙、丙、丁四种物质转化关系如右图。已知甲是地壳中含量最高的元素组成的单质,化合物乙、丙、丁均含有第三周期一种相同元素。
(1)若乙是难溶于水的酸性氧化物。
①乙的一种重要用途是 ;
②丙溶液中通入少量CO2生成丁的离子方程式是 。
(2)若2乙(g) + 甲(g) 2丙(g),是工业生产中重要反应之一。
恒容条件下,一定量的乙和甲发生反应,不同温度下乙的转化率如下表所示:
①该反应的△H 0(填“>”、“<”或“=”,下同);
②若400℃和500℃的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1 K2。
(3)若丙是离子化合物,且阴离子含金属元素R。
①R的原子结构示意图是 ;
②已知:R(s) + O2(g) =
R2O3(s) △H=-834.8 kJ·mol-1
Mn(s) + O2(g) = MnO2(s) △H=-520.9 kJ·mol-1
写出R的单质与MnO2反应的热化学方程式 。
正确答案
(1)①制造光导纤维或生产玻璃等(其他合理答案均给分) (2分)
②SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-(其他合理答案均给分) (3分)
(2)①< (2分)
②> (2分)
(3)① (2分)
②Al(s)+MnO2(s)=
Al2O3(s) +
Mn(s) △H=-444.1 kJ·mol-1
(其他合理答案均给分) (3分)
略
Ⅰ.已知溶液导电性与其中离子浓度有定量关系。某兴趣小组设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是________________(填序号)
Ⅱ.Fe2+、SO32-和I-都具有还原性。为了比较其还原性强弱,进行以下探究并回答:
(1)已知:①还原性:SO32-> Fe2+;②FeSO3难溶于水。
(2)在(1)的基础上,完成下列假设。
假设1,还原性:I->SO32-> Fe2+;
假设2,还原性: SO32-> I- >Fe2+;
假设2,还原性: ______________________。
(3)实验探究:现对假设2进行探究。完成实验步骤以及预期的现象和结论。
限选以下试剂:0.1mol/L Na2SO3、0.1mol/L KI、0.1mol/L FeCl3、10%KSCN、新制饱和氯水、淀粉溶液、稀HNO3、1mol/L HCl、1mol/L BaCl2
正确答案
Ⅰ、BD
Ⅱ、假设3:还原性 SO32—>Fe2+>I—
学生答题时,可能出现的几种情形(不能按照氯水过量来设计鉴别方案):
略
在密闭容器中,有一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应,可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系内分压与反应温度的关系如图2-62所示(已知气体的分压之比等于物质的量之比)。
图2-62
(1)420 K时,发生反应的化学方程式为:___________________________;若反应中消耗1 mol Xe,则转移电子___________mol。
(2)600~800 K时,会发生反应:XeF6(g)XeF4(g)+F2(g),其反应热ΔH0(填“>”“=”或“<”=。理由是__________________________。
(3)900 K时,容器中存在的组分有_____________________________。
正确答案
(1)Xe+3F2XeF6 6 (2)>由图可知升温,XeF6减少,XeF4增多,说明升温平衡右移,正反应为吸热反应(3)XeF4、XeF2、XeF6、Xe、F2
由图可知420 K时生成物只有XeF6,所以化学反应为Xe+3F2XeF6。
从600 K升温至800 K,XeF6的含量减少,XeF4增多,说明升温平衡右移,正反应为吸热反应ΔH>0。
900 K时,各组分为:XeF4、XeF2、XeF6、F2和Xe。
(22分)在一定条件下的可逆反应,向容器中加入反应物。请回答:
(1)反应刚开始时:反应物浓度 (填“最大”或 “最小”。下同。),正反应
速率 。生成物浓度 ,逆反应速率 。
(2)反应进行中时:反应物浓度 (填“增大” 或“减少”或 “不变”,下同),
正反应速率 。生成物浓度 ,逆反应速率 。
(3)反应达到平衡后:反应物浓度 (填“改变”或“不变”,下同),生成物
浓度 。此时正反应速率与逆反应速率 (填“相等”或“不相等)。
正确答案
(1)最大、最大、最小、最小 (2)减少、减少、增大、增大 (3)不变、不变、相等
试题分析:(1)反应刚开始时反应物浓度最大,所以正反应速率最大。此时生成物浓度最小,因此逆反应速率最小。
(2)随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,因此正反应速率逐渐减小。而生成物浓度逐渐增大,则逆反应速率逐渐增大。
(3)反应达到平衡后:反应物浓度不再发生变化,生成物也不再发生变化,此时正反应速率与逆反应速率相等,但不为0。
点评:该题是基础性试题的考查,主要是考查学生对平衡状态建立、平衡状态的特点的熟悉程度,该题是识记性知识的考查,学生需要再理解的基础上熟练记住平衡状态的特点、特征和判断依据。
2A B + C在某一温度时,达到平衡。
(1) 若温度升高,平衡向正反应方向移动,则正反应是___________反应(填“放热”或“吸热”);
(2) 若B为固体,降低压强平衡向逆反应方向移动,则A呈___________态;
(3) 若A是气态时,加压时,平衡不移动,则B为_________态,C为__________态;
(4) 若A、B、C均为气体,加入催化剂,平衡___________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)
正确答案
(1) .吸热 (2) .气 (3) .气
气 (4) .不
略
①从表中的数据,结合学过的化学知识,你能得到的规律是 。
②以上四种物质中,属于共价化合物的是 。
③若你得到的规律具有普遍性,则以下两种物质的沸点高低是:LiCl BCl3(填“>”、“==”、“<”)。
(2)在密闭容器中,将1.0mol CO与1.0mol H2O混合加热到800℃,发生下列反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.5mol。
回答下列问题:
①平衡时CO的转化率为 ,该反应的化学平衡常数为 。
②如果继续向该平衡体系中通入1.0mol的H2O(g),相同条件下反应达到新的平衡状态,则CO的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”),预计CO的转化率为 。
③427℃时该反应的平衡常数为9.4,请结合①中的计算结果判断该反应的△H 0(填“>”、“==”、“<”)。
正确答案
(1)①第三周期元素的氯化物,自钠到硅,键型由离子化合物过渡到共价化合物,沸点显著地降低。(2分) ②SiCl4、AlCl3(2分) ③﹥(1分)
(2)①50%(1分),1(1分)②增大(1分),66.7%(或0.667)(2分)③﹤(1分)
(1)①从表中数据可以看出它们的沸点依次降低,且前面两种物质的沸点远高于后面两种,由晶体结构的有关知识可知,它们应属于不同的晶体类型,前两个为典型的金属与典型的非金属形成的化合物,应为离子化合物,属于离子晶体,所以沸点较高;后两者沸点很低只能是属于分子晶体,是共价化合物;所以可得出的规律是:第三周期元素的氯化物,自钠到硅,键型由离子化合物过渡到共价化合物,沸点显著地降低。②由前面分析可知为SiCl4、AlCl3共价化合物;③从上面的规律可知排在周期表左边的氯化物的沸点比在右边的要高,而Li在B的左边,故LiCl >BCl3;
(2)① CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
开始: 1 1 0 0
转化: 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡: 0.5 0.5 0.5 0.5
平衡时CO的转化率为:50%,又因为平衡时各物质的浓度相等,故平衡常数为1。
②增大一种反应物的浓度可以提高其它反应物的转化率而自己本身的转化率要降低,故如果继续向该平衡体系中通入1.0mol的水,CO的转化率将增大。
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
开始: 1 2 0 0
转化: n n n n
平衡: 1—n 2—n n n
K=n×n/(1—n)(2—n)="1 " 所以n="2/3 " 故CO的转化率为66.7%
③由800℃变到427℃,平衡常数由1增大到9.4,故降温平衡向正反应方向移动,
所以△H<0.
将2 mol A和2 mol B充入某密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)xC(g) △H>0,达到化学平衡后,C的体积分数为a。
⑴此反应的化学平衡常数是K= (用含x、c(A)、c(B)、c(C)的代数式表示)。
⑵假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同,选填“甲”、“乙”或“丙”:
甲.大于a 乙.小于a 丙.等于a
①若在恒温恒容下,当x = 1时,按1 mol B、l mol C作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数为 ;
②若在恒温恒容下,当x = 3时,2 mol B、6 mol C作起始物质,达到平衡后,C的体积分数为 ;
③若在恒温恒压下,按3 mol A、3 mol B作起始物质,达到平衡后,C的体积分数为 。
正确答案
⑴ ⑵①丙 ②丙 ③丙
试题分析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以根据反应的方程式可知。
(2)①若在恒温恒容下,当x = 1时,按1 mol B、l mol C作为起始物质,则此时相当于A和B的起始物质的量分别是2 mol A和2 mol,因此平衡是等效的,含量不变,答案选丙。
②当x = 3时,反应前后体积不变,所以只要满足起始时A和B的物质的量之比是1:1,即可满足平衡等效。2 mol B、6 mol C作起始物质,则此时相当于A和B的起始物质的量分别是4 mol A和4 mol,所以若在恒温恒容下,当x = 3时,2 mol B、6 mol C作起始物质时,平衡还是等效的,含量不变,答案选丙。
③若在恒温恒压下,按3 mol A、3 mol B作起始物质,此时A和B的物质的量之比是1:1,所以达到平衡后,平衡时等效的,则C的体积分数不变,答案选丙。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强强,在注重对学生基础知识的巩固和训练的同时,侧重对学生能力的培养和方法的指导与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。该题的关键是明确等效平衡的含义,以及判断依据。然后结合题意灵活运用即可。
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