- 化学平衡
- 共20016题
在标准状况下,1 mol A气体发生如下反应:
2A(g)B(g)+xC(g)
达到平衡时,在混合气中A的体积分数为58.6%,混合气的总质量为46 g,密度为1.772 g·L-1。试计算:
(1)达平衡后,混合气的平均相对分子质量__________。
(2)达平衡后,A的转化率_________________。
(3)C气体的化学计量数x的数值__________________。
正确答案
(1)39.7 g·mol
(2)67.9%
(3)x=2
(1)="22.4" L·mol×1.772 g·L="39.7" g·mol
(2)设A的转化量为2a。
2AB+xC
起 1 0 0
转 2a a ax
平 1-2a a ax
解之
A的转化率=×100%="67.9% " x=2
下列各组反应哪几组是可逆反应?为什么?
(1)2H2+O22H2O与2H2O
2H2↑+O2↑
(2)NH3+H2O====NH3·H2O与NH3·H2O====+OH-
(3)CaCO3(s)====CaCO3(aq)与CaCO3(aq)====CaCO3(s)
(4)+OH-====NH3·H2O与NH3·H2O====
+OH-
(5)2NH33H2+N2与N2+3H22NH3
(6)SO2+H2O====H2SO3与H2SO3====SO2+H2O
(7)2SO2+O22SO3与2SO3
2SO2+O2
(8)2HIH2↑+I2↑与H2+I2
2HI
正确答案
(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)
可逆反应必须强调“相同条件下”,同时可逆反应永远不能进行到底,存在平衡状态,并且有些不可逆反应在某一条件下可能变为可逆反应。
(1)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡:Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq),常温下其Ksp=
=
。
①某硫酸铜溶液里Cu2+浓度0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH使之大于 。
②要使0.2mol/L硫酸铜溶液中Cu2+沉淀较为完全(使Cu2+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入氢氧化钠溶液,使溶液中OH-浓度为 。
(2)用标准的NaOH滴定未知浓度的盐酸,盐酸装在锥形瓶中,并滴入酚酞为指示剂,NaOH溶液装在 (填仪器名称)中。造成测定结果偏高的原因可能是 。
E. 终点时,溶液显浅红色,且半分钟内没有褪去
正确答案
⑴① 5 ; ② ; ⑵ 碱式滴定管 ; A C
略
(10分)下图是某温度下,在2L容器中某可逆反应X、Y、Z三种物质的浓度与时间的关系图,根据图中信息回答下列问题:
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为 ;
(2)用X表示的化学反应速率为 mol/(L·min),如果升高温度,达到平衡时的时间会变 (填长、短、不能确定或不变)
(3)5min后Z的生成速率 5min时Z的生成速率(填大于、小于或等于)。
(4)达到平衡时X的转化率为 ;
正确答案
(1)3X+Y 2Z (2)0.06 ;短
(3)等于 (5min时,反应达到了平衡,各物质的反应速率不再改变,故5min后Z的生成速率与5min时Z的生成速率相等。)
(4)60%
略
将2 mol H2O和2 mol CO置于1 L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)2H2(g)+O2 (g)
2CO(g)+O2 (g)2CO2 (g)
(1)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_______和_______,或_______和_______。
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(H2O)="_________" mol(用含a、b的代数式表示)。
正确答案
(1)H2O H2 CO CO2
(2)(2-2a-b)
(1)设达到平衡时,H2O和CO分别反应了的物质的量为x和y。
2H2O2H2O + O2
始/mol 2 0 2
反/mol x x
平/mol 2-x x
2CO + O2 2CO2
始/mol 2 0
反/mol y y y
平/mol 2-y -
y
由上可知,平衡时各物质的物质的量跟x或y有关,列二元一次方程组可求出各物质的物质的量。
可见:知两物的平衡浓度,不能同时为H2O、H2和CO、CO2。
(2)依题意可列:
解得:x=2a+b,则 (H2O)="2" mol-x="(2-2a-b)" mol。
以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如下表。
表1.几种砷酸盐的Ksp 表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准
回答以下问题:
⑴该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)= ▲ mol·L-1。
⑵写出难溶物Ca3(AsO4)2的Ksp表达式:Ksp[Ca3(AsO4)2]= ▲ ,若混合溶液中Al3+、Fe3+的浓度均为1.0×10-4mol·L-1,c(AsO43-)的最大是 ▲ mol·L-1。
⑶工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),写出该反应的离子方程式 ▲ 。
⑷在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。
①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为 ▲ ;
②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀的原因为 ▲ 。
正确答案
⑴0.29
⑵c3 (Ca2+)·c2 (AsO43-) 5.7×10-17
⑶2H++MnO2+H3AsO3=H3AsO4+Mn2++H2O
⑷①CaSO4 ②H3AsO4是弱酸,当溶液中pH调节到8左右时AsO43-浓度增大,Ca3(AsO4)2开始沉淀
略
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)能判断该反应已达到化学平衡状态的依据是( )
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为 ℃。
正确答案
(1) (2)吸热 (3)BC (4)830
略
18.(4分)在一定温度、一定体积的密闭容器中,对于N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反应,达到平衡
的标志是 。
E.N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2的状态 F.N2、H2、NH3的浓度相等
G.N2、H2不再起反应 H.v(N2)=v(H2)
I.混合气体的密度不变 J.混合气体的平均摩尔质量不变
正确答案
A、C、D、J。
略
在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表
:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.011
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是 。用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆 (NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
(4)某同学查阅资料得知,该反应>
;25 ℃时,生成1 mol NO2,热量变化为56.4 kJ。但是该同学由于疏忽,忘记注明“+”、“-”。根据题目信息,该反应的热化学方程式为 。
(5)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是 。
a.及时分离除NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂
正确答案
(12分)(1)K= (2)b 1.5×10-3mol·L-1·s-1 (3)b c
(4) 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=" -112.8" kJ (5)c
略
目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,为探究反应原理,现进行如下实验:
在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和4 mol H2,一定条件下发生反应:测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= mol/(L·min)。
(2)该反应的平衡常数表达式为 。
(3)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
(4)如果在相同的容器中事先充入1 mol CH3OH和1 mol H2O,为了使反应达到的化学平衡和上述一样,则起始还需加入H2的物质的量为 。
正确答案
(1)0.225
(2)
(3)C D
(4)1 mol
略
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