- 化学平衡
- 共20016题
(6分)一定条件下,向某容器中加入2molA、2molB,使反应2A+mBnC+D达到平衡时,气体A的浓度为w mol/L、体积分数为v%。
(1)若容积不变,且B为固体,达到平衡时再加入n molC和1molD,气体A的浓度为2w mol/L、体积分数仍为v%(假定n molC是足量的),则n= 时,C、D均为气体;n= 时,C为气体,D为固体或液体。
(2)若容积不变,且A、B、C、D均为气体,当m=2、n=3时,在相同条件下的另一容器中要达到平衡时气体A的浓度仍为w mol/L,则需在起始时加入C mol、D mol。
(3)若压强不变,且A、B、C、D均为气体,当m=2、n=3时,在已达到平衡的容器中再加入C和D,使达到平衡时气体A的浓度仍为w mol/L,则再加入C、D的物质的量之比为n(C):n(D)=
正确答案
(6分)(1)1 2 (2)3 1 (3)3:1
略
(16分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍关注
⑴目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。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3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol
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)。氢气的转化率为 。
②下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是___________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离 D.再充入1mol CO2和3mol H2
⑵工业上也可以用CO和H2合成甲醇,反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-128.8kJ/mol,在温度不变的情况下,若在增大容器体积的
同时不断充入氢气,使H2的浓度保持不变,则平衡 ;
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动
C.不移动 D.无法判断
作出此判断的理由是 。
正确答案
(16分)(1)① 0.225 (3分) 75% (3分) ② C D (4分)
(2) C (2分)
理由是:K=c(CH3OH)/c(CO)c2(H2),CH3OH、CO成比例减小,c(H2)不变,则K不变 (4分)
略
某条件下,在2 L密闭容器中发生如下反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
在三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃,实验Ⅲ在850℃,NO、O2的起始浓度都为0,NO2的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化如图所示。请回答下列问题:
在2L密闭容器内,800℃时反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)体系中,n (NO2)随时间的变化如表:
⑴实验Ⅱ隐含的反应条件是
⑵写出该反应的平衡常数表达式: K= 。
该反应是________(填“吸” 或“ 放”)热反应。
⑶若实验Ⅰ中达平衡后,再向密闭容器中通入2 mol由物质的量之比为1:1组成的NO2与O2混合气体(保持温度不变),则平衡将 移动。
⑷若将上述第⑶题所得的平衡混和气体通入足量的NaOH溶液中,使气体被完全吸收。
生成的产物及其物质的量为 。
⑸NO2、NO是重要的大气污染物,近年来人们利用NH3在一定条件下与之反应而将其转
化为无害的参与大气循环的物质,该反应的化学方程式为 。
(任写一个)
正确答案
(1)使用了催化剂 ( 2分)
(2)c(NO)2c(O2)
( 2分) 吸 (1分)
c(NO2)2
(3)向右 (各2分)
(4)NaNO3 3mol (3分)
(5)8NH3+6NO2=7N2+12H2O、6NO+4NH3=5N2+6H2O ( 2分)
略
Ⅰ. 加入3mol SO2和2mol O2发生反应,达到平衡时放出的热量为 ____________
Ⅱ. 保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为 a mol SO2 、 b mol O2 、c mol SO3 (g) ,欲使平衡时SO3的体积分数为2/9。
⑴达到平衡时,Ⅰ和Ⅱ放出的热量 ______(填序号)
A.—定相等 B.前者一定小 C. 前者大于或等于后者
(2) a、b、c必须满足的关系是(一个用a、c表示,另一个用b、c表示)________________
正确答案
⑶ 欲使起始反应表现为向正反应方向进行,a 的取值范围是____________________Ⅰ 98.3KJ Ⅱ⑴ C ⑵a+c="3 " 2b+c="4 " ⑶ 2
本题为化学平衡和反应热综合试题,为较难试题。
Ⅰ、由题意气体压强为起使时的90%,则反应后总的物质的量为起使时的90%,设反应过程中O2消耗的物质的量为x,则平衡时总物质的量为(5-x),(5-x)=4.5mol知x=0.5mol即反应了的O2为0.5mol,此时放出的热量为196.6KJ∕2= 98.3KJ。同时可求出SO3的体积分数为2/9。
Ⅱ、平衡时SO3的体积分数也为2/9,由Ⅰ知两者为等效平衡。⑴若c为零,则放出的热量两者相等,若c不为零,则放出的热量前者大于后者。(2)由等效平衡中等量等效关系不难找出a+c="3 " 2b+c=4关系;(3)由极值法可求2
(8分)往容积为10L的密闭容器内通入40molN2和120molH2,在一定条件下进行反应,经2s后达到平衡状态,平衡时c(N2)为2mol/L。
(1)用H2的浓度变化表示2s内的平均速率为 。
(2) 氮气的转化率是 。
(3) 平衡时混合气体中氨的体积分数是 。
(4) 容器内反应前后压强比是 。
正确答案
(1)3mol/(L·S) (2)50% (3)33.3% (4)4∶3
考查可逆反应的有关计算,一般采用三段式。
N2 + 3H22NH3
起始量(mol) 40 120 0
转化量(mol) 20 60 40
平衡量(mol) 20 60 40
(1)用H2的浓度变化表示2s内的平均速率为
(2)氮气的转化率是20÷40×100%=50%
(3)平衡时混合气体中氨的体积分数是
(4)容器内反应前后压强比是
(6分)在一定条件下,反应达到平衡:
(1)若A、B、C均为气体,则该反应的平衡常数表达式为________;
(2)若A、B、C均为气体,减压后平衡向逆反应方向移动,则、y、z间的关系是________________;
(3)若已知C是气体,且,在增大压强时,若平衡发生移动,则一定向________(填“正”或“逆”)反应方向移动;
(4)已知B、C是气体,当其他条件不变时,增大A的物质的量,平衡不移动,则A为________态;
(5)加热后C的质量分数减少,则正反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。升高温度达到新的平衡后,该反应的平衡常数将变________(填“大”或“小”)
正确答案
(6分,每空1分)(1)
(2)
(3)逆
(4)固或液
(5)放热 小
(1)平衡常数的表达式为生成物浓度积除以反应物浓度积;(2)减压平衡朝体积增大的方向移动,故逆反应体积增大,有x+y>z;(3)增大压强平衡移动,说明体积有变化,C为气体,故A、B有一种不是气体,平衡朝体积减小方向,也就是逆向移动。(4)改变A的量,平衡不移动,说明A不存在浓度,为固体或纯液体;(5)加热c的质量分数减小,故向逆向移动,逆向吸热,正向放热。平衡常数减小。
(12分)在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)
2C(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生
成了0.8 mol D,请填写下面空白。
(1) B的平衡浓度为________。
(2) A的转化率为________。
(3) 用D表示的平均反应速率为________。
(4) 如果缩小容器容积(温度不变),达到新平衡时混合气体的密度________、平均相对分子质量________。(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加C和D各4/3 mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时相等,则还应加入________mol B物质。
正确答案
(12分)
(1)0.8 mol/L (2分)
(2)60% (2分)
(3)0.2 mol/(L·min) (2分)
(4)增大 不变 (4分)
(5)4/3 (2分)
略
(12分)已知N2+3H22NH3,根据下图判断:
A是_____________的物质的量浓度变化情况。反应开始时,C(N2)="_____________" ;2min时C(NH3)=_____________________,
0-2min内氢气的平均反应速率v(H2)= ___________________。
(2)一定条件下,可逆反应A2+B22C达到了化学平衡状态,经测得平衡时C(A2)= 0.5mol/L,C(B2)="0.1mol/L" C(C)=" 1.6" mol/L。若A2、B2、C的起始浓度分别以a mol/L、b mol/L、cmol/L表示,请回答:
①a、b应满足的关系是______________。
②a的取值范围是________,说明理由___________________________。
正确答案
(每空2分,共12分)
(1) H2 4mol/L 1.5mol/(L·min)(2)a- b=" 0.4" 0.4≤a≤1.3 略
略
在一密闭的2 L容器中装有4 mol SO2和2 mol O2,在一定条件下开始反应。2 min末测得容器中有1.6 mol SO2,请计算:(1)2 min末SO3的浓度 ;(2)2 min内SO2的平均反应速率 (3)2 min末SO2与O2的压强的比 。
正确答案
(第(1)题3分,其余每空2分)1.2 mol/L; 0.6 mol/(L·min);2:1
试题分析:该反应的化学方程式是
2SO2 + O22SO3
起始浓度(mol/L) 2 1 0
转化浓度(mol/L) 1.2 0.6 1.2
2min末浓度(mol/L) 0.8 0.4 1.2
所以2 min末SO3的浓度是1.2mol/L
2 min内SO2的平均反应速率是=0.6 mol/(L·min)
在温度和体积相同的条件下,气体的压强之比是物质的量之比
所以2 min末SO2与O2的压强的比1.2:0.6=2:1
点评: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时刻的量,然后依据已知条件列式计算即可,有利于培养学生的规范答题能力。
(12分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)。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分)
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。(3分)
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。(4分)
a. 容器中压强不变 b. 混合气体中c(CO)不变
c. v正(H2)=v逆(H2O) d. c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)。试判断此时的温度为_ (3’)
正确答案
吸热、(3)bc 、 (4)830
升温平衡常数增加,平衡向正反应方向移动,正反应方向为吸热反应。反应前后物质的量保持不变,压强和物质的量不是判断平衡状态的依据。a错误。混合气体浓度不变,可以判断。bc正确。c(CO2)=c(CO)不可以作为判断依据。依题意可知K=1温度为830。
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