- 化学平衡
- 共20016题
(12分)有两个起始体积相同的密闭容器A和B,A容器有一个可移动的活塞,能使容器内保持恒压;B容器为固定体积。
起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2∶1的SO2和O2的混合气,并使A、B容器中气体体积相等,并保持在400℃条件下发生反应2SO2+O22SO3,并达到平衡。
⑴ 达到平衡所需时间,A容器比B容器 ,两容器中SO2的转化率A比B 。
⑵ 达到⑴所述平衡后,若向两容器中分别通入等量Ar气体,A容器的化学平衡 移动,B容器中的化学平衡 移动。
⑶ 达到⑴所述平衡后,若向容器中通入等量的原混合气体,重新达到平衡后,A容器中SO3的体积分数 ,B容器中SO3的体积分数 (填变大、变小、不变)。
正确答案
略
(每空2分,共16分)依据事实,填空:
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇液体完全燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________________
(2)已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_________________
(3)氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式: 正极: ;负极:
(4)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:
该反应的反应方程式可表示为 ,平衡时Y气体的转化率 。
(5)某核素AZX的氯化物XCl2 1.11 g配成溶液后,需用1mol·L-1的硝酸银溶液20 ml才能把氯离子完全沉淀下来。则X的质量数为 ;若X的核内中子数为20,则37 g XCl2中所含质子的物质的量 。
正确答案
(1) CH3OH(l)+O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) ΔH=–725.76kJ·mol-1
(2)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1
(3)O2+2H2O+4e-==4OH- 2H2+4OH--4e-==4H2O
(4) X+3Y 2Z 75%
(5) 40 ; 18mol
略
(8分)某可逆反应从0—2分钟进行过程中,在不同反应时间各物质的量的变化情况如图
所示。
⑴则该反应的的反应物 ,生成物是 ,化学方程式为 ;
⑵能否计算反应开始至2分钟时,用C表示的反应速率?若能,其反应速率为 ,
若不能,则其原因为 __ ;
⑶2分钟后A、B、C各物质的量不再随时间的变化而变化,说明在这个条件下,反应已达到了_________状态。
正确答案
(8分)⑴AB(1分), C(1分); 2A+B2C(2分);
⑵不能(1分),因为缺少体积(2分); ⑶平衡状态(1分)
略
(12分)已知2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g) △H =-196kJ·mol-1,5000C时将2mol SO2和1molO2装入一体积恒定的10L密闭容器中,2分钟(t1)时达到平衡。如下图所示:高考
请回答下列问题:
(1)用O2表示2分钟内该反应的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。计算500℃时该反应的平衡常数K= 。
(2)上图表示该反应在时刻t1达到平衡后,时刻t2因改变某个条件而发生变化的情况:
图中时刻t2发生改变的条件可能是 (写一个即可)。
(3)在上述条件下起始装入的SO2和O2各2mol,达平衡后设SO2的转化率为x,列出求x的方程 。(不必求出x)
(4)某温度时,该反应的平衡常数K=5000,则该温度 500℃(填“>”、“<”、“=”)。
(5)500℃时,若起始装入的SO2、O2和SO3分别为0.2mol、y mol、wmol,达到平衡时各组分的含量与第(3)完全相同,则y= mol。刚开始时反应向 (填“正”或“逆”)反应方向进行。
正确答案
共12分
(1)0.045mol﹒L-1﹒min-1 (2分),8100(2分)
(2)降温或增加O2的浓度(2分),其它合理答案也给(2分)
(3)x2/(1-x)2(2-x)=810(2分,其它合理形式给2分)
(4)>(2分) (5)1.1、正(各1分)
略
(8分) 在10℃和4×105的条件下,当反应aA(g) dD(g)+eE(g),建立平衡后,维持温度不变而压强改变,测得D的浓度变化如下:
压强(Pa)
4×105
6×105
10×105
20×105
D的浓度(mol/L)
0.085
0.126
0.200
0.440
(1)压强从4×105Pa增加到6×105Pa时,平衡向 (填“正”或“逆”)方
向移动,
(2)压强从10×105Pa增加到20×105Pa时,平衡向 (填“正”或“逆”)方向移动,此时平衡向该方向移动的两个必要条件是:① ;② 。
正确答案
(8分)逆 正, 第一个条件是压强从10×105Pa增加到20×105P a时E从气态变成了液态甚至固态,第二个条件是a>d。
略
(16分)在密闭容器中进行:
反应① Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) △H1=" a" kJ·mol-1
反应② 2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H2=" b" kJ·mol-1
反应③ 2Fe(s)+O2(g)2FeO(s) △H3
(1)△H3= (用含a、b的代数式表示)
(2)反应①的化学平衡常数表达式K= ,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2L密闭容器中进行反应①,Fe和CO2的起始量均为2.0mol,达到平衡时CO2的转化率为 ,CO的平衡浓度为
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是CO2浓度的两倍,则a 0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其它条件不变时,可以采取的措施有 (填序号)。
(4)下列图像符合反应①的是 (填序号)(图中ν是速率、为混合物中CO含量,T为温度)。
正确答案
(16分)
(1)(2a+b)kJ·mol-1(2分)(没有单位扣1分)
(2)c(CO)/c(CO2)(2分);50% (2分);0.5 mol·L-1(2分)
(3)>(2分);BC(4分,漏选1个扣2分,错选/多选均不得分)
(4)C(2分)
略
在一定温度下将3 mol A和1 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) C(g)+ 2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,D的浓度为0.4 mol·L-1,求
(1)B的平衡浓度(写出计算过程)
(2)A的转化率(写出计算过程)
(3)达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时____________(填“增大”、“减小”或“相等”)。
(4)达平衡后,若其他条件不变,再向容器中分别加入①3 mol A和1mol B或②1 mol C和2 mol D,重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,A的体积分数______________。
正确答案
(1)0.3 mol·L-1 (2分) (2)40% (2分)(3)增大(2分) (4)B (2分)
略
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值 (填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。
(2)在一体积为10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示,则:
①0~4 min时间段平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1。
②在800℃时该反应的化学平衡常数K= (要求写出表达式及数值),CO的转化率= 。
③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol·L-1和0.80 mol·L-1,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是 。
正确答案
(1)可能增大也可能减小
(2)①0.03 ② 60% ③80%
(1)化学平衡常数与温度有关,若正反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大;若正反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,所以温度升高,K值可能增大,也可能减小。
(2)①根据图像可知,在4 min内CO的浓度变化为0.12 mol·L-1,所以CO的反应速率为0.12 mol·L-1/4 min="0.03" mol·L-1·min-1。
②由图像可知,反应在4 min时达平衡,CO和H2O的平衡浓度分别为
0.08 mol·L-1、0.18 mol·L-1,CO2和H2的浓度分别为0.12 mol·L-1、
0.12 mol·L-1,所以该反应的平衡常数为:K=
CO的转化率为0.12 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=60%。
③设达到平衡时CO转化的浓度为x,则达到平衡时CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.20-x、0.80-x、x、x。所以根据平衡常数表达式x2/(0.80-x)(0.20-x)=1.0,x="0.16" mol·L-1,CO的转化率为0.16 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=80%
在一密闭的2L容器里装有2molN2和6molH2 ,在一定条件下开始反应, 2min末测得容器中有1.2mol H2 ,请计算2min末NH3的浓度。
正确答案
2min末NH3的浓度 1.6 mol/L
试题分析:发生反应的化学方程式为:
N2 + 3H2 = 2NH3
开始的物质的量 2mol 6mol 0
反应的物质的量 1.6mol 4.8mol 3.2mol
2min末物质的量 0.4mol 1.2mol 3.2mol
c="n/V=3.2mol/2L=1.6" mol/L。
点评:本题考查的是化学反应速率的相关计算,题目难度中,考查学生对基础知识的掌握程度及计算的能力。
某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质随时间的变化曲线如图所示:
(1)由图中的数据分析,该反应的化学方程式为__________________________。
(2)反应开始至2 min时Z的平均反应速率为____________。
正确答案
(1)3X+Y2Z (2)0.05 mol/(L·min)
试题分析:(1)根据物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比,故反应的化学方程式为3X+Y2Z。
(2)v="△c÷△t=△n÷V÷△t=0.2mol÷2L÷2min=0.05" mol/(L·min)。
点评:本题考查的是化学反应速率的相关计算,题目难度不大,考查学生对基础知识的掌握程度及计算的能力。
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