- 化学平衡
- 共20016题
在密闭容器中进行可逆反应:CO (g)+NO2 (g) CO2 (g) + NO (g)(正反应为放热反应),达到平衡后,只改变其中一个条件,对平衡的影响是:(填“向左”、“向右”、“不移动”或颜色“变深”、“变浅”或“不变化”)
(1)增大容器的体积,平衡____________,反应混合物的颜色____________;
(2)通入CO2气体,平衡____________,反应混合物颜色_______________;
(3)升高温度,平衡_______________,反应混合物的颜色____________;
(4)加入一定量的N2,平衡____________,反应混合物的颜色___________;
(5)加入催化剂,平衡________________。
正确答案
①不移动 变浅②向左 变深③向左 变深④不移动 不变⑤不移动
略
(12分)20 L恒容的密闭容器中,加入3 mol SO3(g)和1 mol氧气,在某温度下使其反应,反应至4 min时,氧气的浓度为0.06 mol/L,当反应到8 min时,反应到达平衡。
(1)0 min~4 min内生成O2的平均速率:
v(O2)=____________mol/(L·min)。
(2)整个过程中,各物质的浓度与时间关系如下图所示,则该温度下的平衡常数K=________________。
(3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于0.05 mol/L的是________,此时的平衡常数与(2)小题比较________(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是________(填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2
正确答案
(1)0.0025 mol·L-1·min-1
(2)0.4 mol·L-1
(3)BD 等于 (4)①③④
略
(10分)向2 L的密闭容器中加入一定量的A、B、C三种气体,一定条件下发生反应,各物质的物质的量随时间变化如图甲所示。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且4个阶段所改变的外界条件均不相同,已知t3——t4阶段为使用催化剂。观察下图,回答下列问题:
(1)甲图中从反应至达到平衡状态,生成物C的平均反应速率为 。
(2)乙图中t2时引起平衡移动的条件是 ,t5时引起平衡移动的条件是 。
(3)乙图中表示平衡混合物中,在这4个阶段中C的含量最高的一段时间是 。
(4)该反应的化学方程式可以表示为: ,正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(5)反应开始时加入的B的物质的量为 。
正确答案
(1) 0.004 mol/Ls (2分)。
(2) 增加A的浓度,升高温度。(3)t5——t6。(每空1分)
(4) 3A(g)B(g)+2C(g),(2分)吸热(1分)
(5)0.04mol(2分)
略
(6分)在水溶液中橙红色的Cr2O72-与黄色的CrO42-有下列平衡关系:
Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+,把K2Cr2O7溶于水配成稀溶液, 溶液呈橙色。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈_______色,平衡________。(填“向左移”或“向右移”,下同。)
(2)再加入过量稀H2SO4,则溶液呈_______色,平衡________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)则平衡_______________,溶液颜色将__________。
正确答案
(1)黄色、向右移(2)橙红色、向左移(3)向右移变浅
向上述溶液中加入NaOH溶液,中和H+平衡向正反应方向移动,黄色的CrO42-变多,溶液呈黄色。(1)中再加入过量稀H2SO4,平衡向逆反应方向移动,溶液呈橙红色。C(CrO42-)变小平衡向正反应方向移动,溶液颜色变浅,因为浓度变小了。
(14分)(1)在一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生反应:3A(g)+2B(g) x C(g)+2D(g)ΔH <0 ,2min末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol/L。由此推断:
① x值等于 ; ② B的平衡浓度为 。
③ A的转化率为 。
④由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a---b过程中改变的条件可能是 ;b----c过程中改变的条件可能是 ;之后若增大压强时,请把反应速率变化情况画在上图中的c-----d处(标明V正和V逆)该条件下反应建立新平衡后体系中混合气体的平均相对分子质量 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
正确答案
(14分)① 1, ② 0.6mol/L ,③ 60%。
④升高温度, 减小生成物浓度,增大。
略
(6分)在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)="0.100" kJ·mol-1、c(B)="0.200" kJ·mol-1及c(C)="0" kJ·mol-1。反应物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;所改变的条件分别:
②_______________;③_______________。
(2)实验②平衡时B的转化率为_________;该反应的△H _____0;(填“>”、“<”、或“=”)理由是_________________________________________。
(3)该反应进行到4.0min时的平均反应速率:
实验③:v(B)=___________________。
正确答案
略
(14分)在恒温恒容条件下,将一定量NO2和N2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中发生反应:N2O4 (g) 2NO2 (g) △H> 0,反应过程中各物质的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化关系如下图所示。
(1)该温度时,该反应的平衡常数为________________, 若温度升高,K值将__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)a、b、c、d四个点中,化学反应处于平衡状态的是____________点。从起点开始首次达到平衡时,以NO2表示的平均反应速率为______________________。
(3)25 min时,增加了______mol___________(填物质的化学式)使平衡发生了移动。
(4)d点对应NO2的物质的量浓度______(填“>”、“<”或“=”)0.8mol•L-1,理由是_____________________________________________________。
正确答案
(14分)
(1)0.9 (2分) 增大 (2分)
(2)b d (2分) 0.04-1-1(2分)
(3)0.8 (1分)NO2 (1分)
(4)< (2分) 假设平衡时二氧化氮的浓度为0.8mol/L时Q="1.58" > K=0.9平衡要向逆向移动,使二氧化氮的浓度降低,所以平衡时二氧化氮的浓度<0.8mol/L. (2分)
略
(15分)甲醇是一种非常好的燃料。熔点-97.8°C,沸点64.5°C。一定条件下,CO与H2反应可制得甲醇:CO+2H2CH3OH
图1表示该反应进行过程中的能量变化;
图2表示100°C,在体积为2L的恒容容器中加入4molH2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况。
(1)已知CO的燃烧热为283kJ/mol,H2的燃烧热为285.8kJ/mol,写出表示CH3OH燃烧热的热化学方程式 。
(2)根据上图2计算:该温度下,反应CO(g)+2H(g)CH3OH(g)的平衡常数为 10min后,容器内的压强变为原来的 倍;改变下列条件,能提高CO转化率的是 。
A.降低温度 B.加催化剂
C.充入氩气,使体系压强增大 D.再充入1molCO和2molH2
E.恒温恒容改为恒温恒压
(3)已知:CH3OH可以在一定条件下转化为HCOOH,HCOOH和CH3COOH性质相似。25°C,0.1mol/L的HCOOH溶液的pH>1。室温下,向0.1mol/L的HCOOH中加NaOH。
①当溶液中离子浓度关系满足c(HCOO-)
A.NaOH不足,HCOOH剩余 B.HCOOH与NaOH恰好完全反应
C.NaOH过量
②若加入过量的NaOH,在加入NaOH的过程中,H2O的电离程度如何变? 。
正确答案
略
(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g);△H= +180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);△H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6kJ/mol
则N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的△H= 。
(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入固定体积为1L的密闭容器中达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动的是 。
①增大压强 ②通入He
③使用催化剂 ④降低温度
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molN2(g)和1.60molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
。计算该条件下达到平衡时N2转化率为 ;
(4)合成氨的原料氢气是一种新型的绿色能源,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行右图所示实验:(其中c、d均为碳棒,NaCl溶液的体积为500ml)
①b极为 极,电极反应式 ;
c极为 极,电极反应式
②右图装置中,当b极上消耗的O2在标准状况下的体积为280ml时,则乙池溶液的PH为 (假设反应前后溶液体积不变,且NaCl溶液足量)
正确答案
(1)△H=-92.4kJ/mol (2分)
(2)① ④ (2分)
(3)66.67% 或2/3 (2分)
(4)①正极,O2+4H++4e-=2H2O;阳极,2Cl--2e-=Cl2↑(每空2分,共8分)
② 13(2分)
略
钢铁是21世纪用途最广的结构材料和功能材料。其成分主要是Fe和少量C。
(1)工业上在炼铁高炉中用CO热还原Fe2O3冶炼铁。写出该反应的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
(2)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则铁镁合金的化学式为 。
(3)Fe3+的电子排布式为 ;CH3+微粒的中心原子杂化轨道类型为 ;
(4)向一定量的FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液,溶液变红色。该反应体系中存在化学平衡 (用反应式表示);向上述红色溶液中加入Mg(OH)2固体,可观察到溶液红色变浅,有红褐色沉淀析出。试用平衡移动原理解释该现象 。(不考虑SCN—与Mg2+反应)
正确答案
(1)
(2)FeMg2
(3)1S22S23S23P63d5 SP2
Fe2++3SCN-Fe(SCN-)3 (红色) 由于氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁的溶解度,向上述体系中加入氢氧化镁后,发生沉淀转化:氢氧化镁沉淀转化成氢氧化铁沉淀,消耗了三价铁离子,使Fe2++3SCN-
Fe(SCN-)3 平衡向左移动,Fe(SCN-)3 减少。
试题分析:(1)根据元素守恒和质量守恒定律,不难写出相关化学方程式和画出单线桥;(2)利用均摊法,
Fe:8×+6×
=4;Mg:8;得到铁镁合金化学式:FeMg2;(3)根据能量最低原理和核外电子排布原理,不难写出Fe3+,核外电子排布式;CH3+微粒的中心原子C,含有3δ,孤电子对数:
=0,
价层电子对数为4,杂化轨道类型SP2。(4)存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,根据勒夏特列原理不
难判断化学平衡的移动方向。
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