- 化学平衡
- 共20016题
(8分)反应在容积不变的密闭容器中达到平衡,且起始时A与B的物质的量之比为a:b。则
(1)平衡时A与B的转化率之比是 。
(2)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度,要使A与B的转化率同时增大,(a+b)与(c+d)所满足的关系是(a+b) (c+d)(填“>”、“=”、“<”或“没关系”)
(3)设定a=2,b=1,c=3,d=2,在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol,2mol ,C和D的物质的量均为0。则在相同温度下达到平衡时,A的转化率最大的容器是 (填容器序号,下同),B的转化率由大到小的顺序是 。
正确答案
(1)1:1
(2)>
(3)丁;甲>乙>丙>丁
(注原题缺少数据,补上后如下)(3)设定a=2,b=1,c=3,d=2,在甲、乙、丙、丁4个相同的容器中A的物质的量依次是2mol、1mol、2mol、1mol,B的物质的量依次是1mol、1mol、2mol,2mol ,C和D的物质的量均为0。则在相同温度下达到平衡时,A的转化率最大的容器是 (填容器序号,下同),B的转化率由大到小的顺序是 。
(1)起始时A与B的物质的量之比为a:b,即等于反应物计量数之比,转化率相等,1:1
(2) 相当于增大压强,平衡向这气体体积减小的方向移动,所以>
(3)列表比较:
甲、乙、丙、丁
A 2 1 2 1
B 1 1 2 2
提高B的浓度,可提高A的转化率,丁;
同理,B与A的比越大,B的转化率越大,B的转化率由大到小的顺序是:甲>乙>丙>丁
(8分)
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g); △H=+180.5 kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H="-905" kJ·mol-1
2H2(g)十O2(g)=2HO(g):△H=--483.6 kJ·mol-1
则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的△H= 。
(2)在一定条件下,将2mol N2与5mol H2混合于一个10 L的密闭容器中,反应情况如图1所示:
①求5min内的平均反应速率v(NH3) ;
②达到平衡时NH3的体积分数为 。
(3)近年来科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它内外
表面上的金属钯多品薄膜做电极,实现了高转化率的电解法合成氨(装置如图2)。钯电极A
上发生的电极反应式是 。
正确答案
(8分,每空2分)
(1)-92.4kJ.mol-1
(2)①0.04mol·L-1·min-1 ②40%
(3)N2+6e-+6H+=2NH3
略
向一容积为5 L的密闭容器中充入NH3和O2,它们的物质的量之比为1∶2,发生如下反应:4NH3+5O24NO+6H2O(g)。
(1)上述反应在一定条件下进行,2 min后该反应的ΔH-TΔS=0,此时该反应达到__________________状态,NH3为2 mol,NH3的转化率为20%。以NO的浓度变化表示该反应的平均反应速率为________________, O2的平衡浓度为_________________。
(2)在达到平衡后,充入相当于原组成气体1倍的惰性气体。如果容器的体积不变,平衡______________移动。
正确答案
(1)平衡 0.05 mol·(L·min)-1 0.875 mol·L-1(2)不
(1)当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行;ΔH-TΔS=0,反应处于平衡状态;ΔH-TΔS>0,反应不能自发进行。设起始NH3物质的量为x,则生成NO的物质的量即变化的NH3的物质的量为(x-2) mol,(x-2)÷x=20%,x="2.5" mol,所以,以NO的浓度变化表示该反应的平均反应速率为(2.5 mol-2 mol)÷5 L÷2 min="0.05" mol·(L·min)-1;起始O2的物质的量为5 mol,消耗的O2为:0.5 mol×5/4="0.625" mol,O2的平衡浓度为:(5 mol-0.625 mol)÷5 L="0.875" mol·L-1。(2)达到平衡后,充入相当于原组成气体1倍的惰性气体,混合物中各组分浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不发生移动。
(6分)将1 mol I2(g)和2 mol H2置于某2L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g)2HI(g)ΔH<0,并达到平衡。HI的体积分数w(HI)随时间t变化如图曲线(Ⅰ)所示。
(1)达到平衡时,I2(g)的物质的量浓度为______________mol·L-1。
(2)若改变反应条件,在甲条件下w(HI)的变化如图曲线(Ⅱ)所示,在乙条件下w(HI)的变化如图曲线(Ⅲ)所示。则甲条件可能是______________,乙条件可能是______________。(填入下列条件的序号)
①恒容条件下,升高温度 ②恒容条件下,降低温度 ③恒温条件下,缩小反应容器体积 ④恒温条件下,扩大反应容器体积 ⑤恒温恒容条件下,加入适当催化剂
(3)若保持温度不变,在另一相同的2L密闭容器中加入a mol I2(g),b mol H2(g)和c molHI(g)(a、b、c均大于0),发生反应,达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,则a、b、c的关系是_____________________________。
正确答案
(1)0.05
(2)③⑤ ④
(3)4a+c=2b
H2(g) + I2(g) 2HI
反应前 2 mol 1 mol 0
反应 0.9 mol 0.9 mol 3 mol×0.6
反应后 1.1 mol 0.1 mol 1.8 mol
c(I2)=="0.05" mol·L-1。
Ⅱ.Ⅲ与Ⅰ相比平衡时转化率均未变,可通过改变压强或加入催化剂,Ⅱ达平衡所需时间变短,而Ⅲ达平衡所需时间变长。
(6分)把0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,它们发生如下反应:
2X(g)+Y(g) = nZ(g)+2W(g) 。2 min 末已生成0.2 mol W ,若以Z的浓度变化表示的反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,计算:
(1)化学反应方程式中n的值是多少?
(2)2 min末时Y的浓度?
正确答案
(1) n =" 4 " (2) 0.25mol/L
略
一定温度下,向如图所示带有可移动活塞的密闭容器中充入2 L SO2和1 L O2的混合气体,发生如下反应2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) 。
(1)若活塞可自由移动,平衡后,活塞停止在“2.1”处,则该反应中SO2的转化率为____ ____。
(2)若开始时,充入容器的起始物质分别是
①2 L SO2和1 L O2;
②2 L SO3 (g) 和 1 L N2 ;
③1 L SO2、1 L O2和 1 L SO3 (g),
使活塞固定在“3”处,达到平衡后,容器中SO3 (g)占反应混合物的体积分数的大小关系是:
(用序号和“<”、“=”、“>”表示)。
(3)向(1)平衡后的容器中充入0.2 mol 的SO3,活塞移动后再次达到平衡时,测得此过程中从外界共吸收了1.96 kJ 的热量。
写出SO2发生氧化反应的热化学方程式:________ 。
正确答案
(1)90%
(2)①=②>③
(3)2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) △H=-196 kJ?mol-1
(1)2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)
起始量 2 1 0
变化量 2x x 2x
平衡量 2-2x 1-x 2x
(2-2x)+( 1-x)+2x=2.1;x=0.9
则该反应中SO2的转化率=
(2)反应为恒容条件下的可逆反应,2 L SO2和1 L O2的充入相当于2 L SO3 (g)的充入,为等效平衡;而2 L SO3 (g)充入在恒容条件下相当于2 L SO3 (g) 和 1 L N2 充入,所以①②为等效平衡,容器中SO3 (g)占反应混合物的体积分数相等;1 L SO2、1 L O2和 1 L SO3 (g)的充入方式相当于2L SO2、1.5 L O2的充入,相当于①达到平衡后再充入0.5L的O2平衡向正反应方向移动,容器中SO3 (g)占反应混合物的体积分数大于①②;
(3)恒温、恒压,可逆反应中投料量成比例关系的反应互为等效平衡,所以,(1)达到平衡后再投入0.2 mol 的SO3的反应为等效平衡,此过程SO3的转化率为10%,即0.02 mol 的SO3反应达到平衡,吸收热量1.96 kJ,固SO2发生氧化反应的热化学方程式:
2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) △H=-196 kJ?mol-1
(5分)(1)化学反应2A(g)+B(?) 2C(g)达到化学平衡时:
①升高温度时,C的量减少,则反应物的能量总和____________生成物的能量总和(填“>”、“<”或“=”)。
②如果增大压强,平衡向正反应方向移动,则B是____________态物质。
③若增加B的物质的量,平衡不移动,说明B是____________态物质。
(2)如图,在恒压密闭容器中加入2 mol A和2 mol B,起始时容器体积为V L,发生如下反应并达到化学平衡状态:2 A(g)+B(g) x C(g)平衡时A、B、C的物质的量之比为1
∶3∶4,C的物质的量为 y mo
l。
根据题中数据计算,x =_________、y =_________;
正确答案
(1)> 气固或液 (2)2 1.6
略
(6分)如图所示向A中充入1 mol X 、1 mol Y,向B中充入2 mol X、2 mol Y,起始时,v(A)=v(B)="a" L。在相同温度和有催化剂存在下,两容器中各自发生下述反应:X+Y2Z+W;(X、Y、Z、W均为气体)正反应为放热反应,达到平衡时,v(A)="1.2a" L。
试回答:
(1)A中X的转化率α(A)_______________________________________________________。
(2)A、B中X的转化率的关系:α(A) ___________α(B)。(填“<”“>”或“=”)
(3)打开K,一段时间又达到平衡,A的体积为___________L。(连通管中气体体积不计)
正确答案
(1)40% (2)> (3)2-6a
X+Y2Z+W ΔV
1 1 2 1 1
反应 0.2a 0.2a
反应前X的体积为0.5a,反应掉0.2a,则α(A)=×100%=40%。
A相对于B压强减小,平衡右移α(A)>α(B)。
(15分)
在溶液中,反映分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为
、
及
。反映物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:
②_____________;
③______________;
(2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为__________;
(3)该反应的>0,判断其理由是________________;
(4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:
实验②:=___________;
实验③:=_______________。
正确答案
(1)加催化剂,达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变
温度升高,达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小。
(2)4.0% ;0.06mol/l
(3)>0;温度升高,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应。
(3)=0.014mol·L-1·S-1 ;
=0.009mol·L-1·S-1
略
在一密闭的2L容器里装有4molSO2和2molO2,在一定条件下开始反应。2min末测得容器中有1.6mol SO2 。
请计算①2min末SO3的浓度;
②2min内O2的平均反应速率。
正确答案
(10分,每问5分) ① 1.2mol/L ② 0.3mol/(L·min)
试题分析: 2SO2+O22SO3
起始浓度(mol/L) 2 1 0
转化浓度(mol/L) 1.2 0.6 1.2
2min后浓度(mol/L)0.8 0.4 1.2
所以2min末SO3的浓度是1.2mol/L
2min内O2的平均反应速率是
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,侧重对学生解题能力的培养,有助于培养学生的规范答题能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。该类试题需要注意的是在进行可逆反应的有关计算时,一般采用“三段式”进行,即分别列出起始量、转化量和平衡量或某深刻的量,然后依据已知条件列式计算即可。
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