- 化学平衡
- 共20016题
在4L体积不变的密闭容器中充入6molA气体和5molB气体,发生反应:
3A (g) + B (g) 2C (g) + x D (g), 2分钟后反应达到平衡,生成了2molC,经测定D的浓度为0.25mol·L-1, 求:
(1) x= 。
(2) 用B表示的2分钟内的平均反应速率______________________。
(3)达到平衡时,在相同温度下容器内混合气体的压强与反应前压强比为 。
(4)达到平衡状态时B的转化率为 。
正确答案
略
已知:向一体积为2L的密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量的钨,当温度为943K时 存在:W(s)+I2(g)WI2(g)反应,反应达到平衡时碘单质的转化率为20%,
(1)求943K时此反应的平衡常 数:K=_____________
(2)若起始时向此密闭容器中再加入0.1mol WI2 达平衡,此时容器中各气体的体积 比:___________,当同时加入等物质的量I2(g) 和WI2(g),平衡___________方向移动(填正反 应、逆反应或不移动)
⑶画出W(s) + I2(g) WI2(g) △H<0时 间—速率图。一定温度过量W 反应达 平衡, 到t1时降低温度,到t2时再加压,再到t3时加催化剂,到t4时加I2
(4)一定温度下,向一容积不变的容器中加入足量钨和1molI2(g),使之反应: W(s) + I2(g) WI2(g) ΔH= —40.9KJ/mol,反应达平衡时气体平均摩尔质量增加 91.9g/mol,反应达平衡时放出的热量(已知钨的相对原子质量为183.8): ____________________.
正确答案
(1)K=C(WI2)/C(I2) ="(0.02/2)" /( 0.08/2)=0.25
(2)①4:1 或(1:4) ②逆反应
(3)
(4)反应前后气体总物质的量保持不变,
由M=m总/n总得,气体平均摩尔质量增加91.9g/mol即有91.9g钨参加反应.
即得反应放热20.45KJ
略
加热N2O5,依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)N2O(g)+O2(g),在1 L密闭容器中充入4 mol N2O5,加热到t ℃,达到平衡状态后O2的平衡浓度为4.5 mol·L-1,N2O3的平衡浓度为1.62 mol·L-1,求N2O5和N2O的平衡浓度。
正确答案
N2O5的平衡浓度为0.94 mol·L-1,N2O的平衡浓度为1.44 mol·L-1
题设中有两个反应,可理解为先发生反应①,其中生成的N2O3有一部分再发生分解反应②,且在两个反应中都有O2生成,再由已知条件列方程组求解。
设反应①中生成N2O3物质的量浓度为x,反应②中生成N2O物质的量浓度为y。则:
N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)
起始浓度/mol·L-1 0 0
转化浓度/mol·L-1x x x
N2O3(g)N2O(g)+O2(g)
起始浓度/mol·L-1 x 0 0
转化浓度/mol·L-1 y y y
平衡浓度/mol·L-1 x-y y y
依题意O2的平衡浓度为x+y="4.5" mol·L-1
N2O3的平衡浓度为x-y="1.62" mol·L-1
解得 x="3.06" mol·L-1 y="1.44" mol·L-1
N2O5的平衡浓度为:4 mol·L-1-3.06 mol·L-1="0.94" mol·L-1
N2O的平衡浓度为:1.44 mol·L-1
下图所示是可逆反应A+2B2C+3D的化学反应速率和化学平衡随外界条件改变而变化的情况:
由图可判断:
(1)正反应是_____________(吸热、放热)反应。
(2)若A、B是气体,则C的状态是__________,D的状态是______________。
正确答案
(1)吸热 (2)气体 固体(或液体)
降温时,v(正)、v(逆)都减小且v(正)>v(逆),说明正反应方向为放热反应。加压时,v(正)、v(逆)都增大且v(正)>v(逆),说明反应物、产物中都有气体且反应物气体总体积大于生成物气体总体积,说明D一定不是气体,而C一定是气体。
在一个温度恒定的密闭容器中,发生反应2SO2+O22SO3,请按要求回答下列问题.
[恒定压强条件下]
(1)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达平衡后,生成0.9 mol SO3,这时SO2的转化率为________.
(2)若开始时放入4 mol SO2和2 mol O2,达平衡后,生成SO3的物质的量为________。
[恒定容积条件下]
(3)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2,达平衡后,生成a mol SO3,则a________0.9(填“>”、“<”或“=”).
(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同,且反应正向进行,则必须满足的等式关系是______________________.(用x、y、z代数式表示),x的取值范围是 。
正确答案
(1) 90%
(2) 3.6mol
(3) <
(4) x+z="1" 且 y+z/2="0.5 " 1-a < x < 1 (每空2分)
略
已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973 K
1.47
2.38
1173 K
2.15
1.67
请填空:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3= .
(3)在相同温度下,根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应.
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号,下同).
A.增大压强 B.体积不变时充入稀有气体 C.升高温度
D.使用合适的催化剂 E.在体系中投入少量P2O5固体
(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:①图甲中t2时刻发生改变的条件可能是________________.
②图乙中t2时刻发生改变的条件可能是 .
A.升高温度 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增大压强
E.减小压强 F.充入CO2 G.分离出部分CO
正确答案
(1) 吸热 (2) K3= c(CO)c(H2O)/ c(CO2)c(H2) (每空1分)
(3) K3=K1/K2 吸热 (每空1分)
(4) CE (5) CD B (每空2分)
略
(8分) CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g);该反应的正反应为吸热反应,请根据题目要求回答下列问题:
(1)在其它条件不变的情况下降低温度,则逆反应速率 (填“增大”或“减小”或“不变”,下同);在其它条件不变的情况下加压,则正反应速率 。
(2)一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s 后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为 。
(3)判断该可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号) 。
A v正(CH3OH)=v正(CO2)
B 混合气体的密度不变
C 混合气体的平均相对分子质量不变
D CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(4)在一定条件下,当该反应处于化学平衡状态时,下列操作可使化学平衡向逆反应方 向移动的是 (填序号)。
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强
正确答案
(1)减小;增大 (2)0.01mol/(L·s)(3)CD (4)BC
略
(9分)恒温下,将a mol N2和b mol H2按一定比例混合,在相同状况下其密度是H2的 3.6倍,取5mol该混合气体通入密闭容器内,使之发生反应并在一定条件下达到平衡。已知反应达到平衡后容器内压强是相同条件下反应前压强的0.92倍,试求:
(1)反应前混合气体中N2和H2的体积比a﹕b=__________;
(2)达到平衡时混合气体中的H2、NH3的物质的量分别是_____mol、 mol;
(本小题请给推算过程)
(3)平衡时N2的转化率[n转化(N2)与n初始(N2)之比]________________。
正确答案
(1)1:4(2分)
(2)3.4、0.4
(3)20%(2分)
(1)1:4(2分)
(2)3.4、0.4
推算过程:设达平衡时转化的N2的物质的量为x
N2 + 3H22NH3
起始/mol 1 4 0
转化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1-x 4-3x 2x
依题意有,得x=0.2
n(H2)= 4-3x="3.4 " n(NH3)=2x=0.4(结果2分,过程3分,其他计算过程合理也给分)
(3)20%(2分)
钾是一种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:
Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)-Q
各物质的沸点与压强的关系如下表。
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为__________,而反应的最高温度应低于__________。
(2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是______________。
正确答案
(1)770 ℃ 890 ℃
(2)降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度
(1)该反应过程应把温度控制在只有K为气态,则温度范围应高于770 ℃,低于8
90 ℃(不能使钠成为气体)。
(2)只有使平衡正向移动才可提高原料的利用率,可采取的措施有:①减少生成物浓度,即移去钾蒸气;②降
低压强;③适当升高温度。
在V L密闭容器中加入5 mol N2和10 mol H2,在一定条件下经一小时达到平衡状态,生成NH3 4 mol,则平衡时的压强与反应开始时的压强之比为_______,氢气的转化率为________,混合气体的平均式量为___________。
正确答案
11∶15 60% 14.55
N2 + 3H22NH3
起始: 5 1 0
转化: 2 6 4
平衡: 3 4 4
α(H2)=×100%=60%
平均式量:=
14.55
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