- 化学平衡
- 共20016题
(6分)在80℃时,将0.40 mol N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g)△H=" +57" kJ·mol-1,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
(1)计算a = ,此温度时该反应的平衡常数K= ;
(2)改变条件使反应重新达到平衡,能使c(NO2)/c(N2O4)值变小的措施有(填序号) 。
A.增大N2O4的起始浓度 B.升高温度
C.使用高效催化剂 D.向混合气体中通入稀有气体
正确答案
(1)a="0.28 " 1.8 mol / L(无单位或单位错误不给分)(2)A
略
(1)(4分)下图表示在密闭容器中反应:2SO2+O22SO3 △H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是 ;bc过程中改变的条件可能是 ;
(2)(3分)已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+O2(g) = H2O( l ) △H=-285.8 kJ·mol-1
C3H8(g)+5O2(g) = 3CO2(g) +4H2O(l) △H=-2220.2 kJ·mol-1
实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热3847kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是
(3)、(3分)实验室进行电解氯化钠溶液时,两极共收集到4.48L气体(标况),假设反应后溶液的总体积为200ml,则电解后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度
正确答案
(1)升高温度 减少SO3的浓度(各2分)
(2)3:1 (3分) (3)1mol/l(3分)
略
在一个容积固定为2L的密闭容器中,发生反应△H=?。反应情况记录如下表:
请仔细分析根据表中数据,回答下列问题:
(1)a2= ,b= ,p= 。(取最小正整数)
(2)第2min到第4min内A的平均反应速率v(A)= mol·L-1·min-1[来源:学.科.网]
(3)由表中数据可知反应在第4min到第6min时处于平衡状态,若在第2min、第6min、第8min时分别改变了某一反应条件,则改变的条件分别可能是:
①第2min 或
②第6min ;
③第8min ;
(4)若从开始到第4min建立平衡时反应放出的热量为235。92kJ,则该反应的△H= 。
正确答案
(1)1 2 2(3分)
(2)0.2(2分)
(3)①使用催化剂或升高温度(4分)②增加B的浓度(2分)③减小C的浓度(2分)
(4) -196.6 kJ·mol-1(2分)
略
(4分)一定条件下的可逆反应2NO2 (g) N2O4 (g) △H=" -92.4kJ/mol " 达到化学平衡状态且其它条件不变时,
(1)如果升高温度,平衡混合物的颜色 ;(变深、变浅)
(2)如果在体积固定的容器中加入一定量的二氧化氮,化学平衡向 方向移动。
正确答案
(4分)(1)变深(2) 正向。
略
氨是氮循环中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)已知:H—H键能为436 kJ·mol—1,N≡N键能为946 kJ·mol—1,N—H键能为391 kJ·mol—1。写出合成氨反应的热化学方程式:
(2)恒温下,往一个4L的密闭容器中充人5.2molH2和2molN2,反应过程中对NH3的浓度进行检测,得到的数据如下表所示:
①5min内,消耗H2的平均反应速率为___________________________________
②N2的平衡转化率
③此条件下该反应的化学平衡常数K=__________________________。反应达到平衡后,若维持容器体积不变,温度不变,往平衡体系中加入H2、N2和NH3各8mol,化学平衡将向_______方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
④若维持容器体积不变,只升高温度化学平衡常数值 (填变大、变小、不变),正反应速率 (填变大、变小、不变)。
⑤若温度维持不变,只将容器体积由4L变为2L,达新平衡时N2的平衡浓度 0.4 mol·L—1(填大于、小与、等于)
正确答案
(1)N2(g) + 3H2(g) 2NH3 (g) △H=-92kJ· mol-1(3分)
(2)①0.024 (2分) ②20%(2分)
③ O.1[或0.1] (2分) 正反应 (2分)
④ 变小(2分),变大(2分)
⑤大于(2分)
略
(14分)合成氨对工、农业生产和国防都有重要意义。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= -92.4 kJ·mol-1,请回答:
(1)合成氨工业中采取的下列措施可以用勒夏特列原理解释的是_____(填字母)。
a.用铁触媒(催化剂)加快化学反应速率
b.采用较高压强(20 MPa~50 MPa)
c.将原料气中的少量CO等气体净化除去
d.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
(2)一定温度下,在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2并发生反应。
①若容器容积V恒定,达到平衡时,气体的压强为原来的,则N2的转化率а1=_____,此时,反应放热_____kJ;该温度下合成氨反应的平衡常数K=_____(只需列出数字表达式);
②若容器压强恒定,则达到平衡时,容器中N2的转化率а2__а1(填“>、<或=”)。
(3)随着对合成氨研究的发展,希腊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晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如下图)。钯电极A是电解池的____极(填“阳”或 “阴”),该极上的电极反应式是 。
正确答案
(14分)
(1)bd (2分)(2)① 25%(2分) 23.1 kJ(2分) ② >(2分) K=(2分)
(3)阴(2分) N2+ 6H+ + 6e-= 2NH3(2分)
略
(13分)碳及其化合物有广泛的用途。
(1)写出用碳棒作电极电解饱和食盐水的离子方程式: 。
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
ΔH=" +131.3" kJ•mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是 。
(3)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
通过计算求出该反应的平衡常数(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
(4)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 ,判断依据是 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在下图中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
正确答案
(共13分) (1)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(2分。写成化学方程式,扣1分;没配平、没写条件及没有气体上升符号总共扣1分)
(2)AD(2分。对1个1分,错1分扣1分,直到0分)
(3)0.17(4分。列式2分,可用物质的量也可用物质的量浓度;平衡常数的表达式1分;代数计算及结果1分,用物质的量代入计算扣1分。)
(4)使用催化剂(1分);实验Ⅱ与实验Ⅰ平衡状态相同,而实验Ⅱ达到平衡所需时间短(2分。两点各1分)
(5)(2分,纵坐标起点可以大于0。Ⅲ比Ⅰ快1分,比Ⅰ少1分)
试题分析:(1)惰性电极电解饱和食盐水的生成物是氯气、氢气和氢氧化钠,所以该反应的离子方程式是2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。
(2)正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水蒸气的转化率增大,A正确;碳固体,增加固体碳的质量,平衡不移动;催化剂能同等程度改变正逆反应速率,但平衡不移动,B和C不正确;D中降低生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,水蒸气的转化率增大,D正确,答案选AD。
(3) CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
起始量(mol) 2 1 0 0
转化量(mol) 0.4 0.4 0.4 0.4
平衡量(mol) 1.6 0.6 0.4 0.4
所以该反应的平衡常数K=
(4)①实验Ⅱ与实验Ⅰ平衡状态相同,而实验Ⅱ达到平衡所需时间短,所以实验Ⅱ使用的条件只能是催化剂。
②由于正反应是放热反应,所以升高温度反应速率增大,到达平衡的时间减少,但氮气的浓度降低,所以正确的图像是。
点评:固体是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,主要是侧重对学生能力的考查。该题有利于培养学生的规范答题能力,也有利于培养学生严谨的逻辑思维能力,有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的求知欲,提高学生的学习效率。
(11分)在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于某2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)
2C(g)+2D(g),2 min末反应达到平衡状态,生成了0.8 mol D,请填写下列空白:
(1)2min内B的反应速率为_________________
(2)此温度下该反应的平衡常数K=_________________________
(3)如果缩小反应容器的体积,使压强增大,平衡体系中C的物质的量浓度_____________,C的质量分数___________,容器内气体的平均密度________________,平均相对分子质量________________。(填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)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物质的量与原平衡相等,则还应加入__________物质___________mol。
正确答案
(11分)
(1)0.1moL/(L·min) (2分)
(2)1/2 (2分)
(3)增大 不变 增大 不变 (各1分)
(4)B (1分)(2分)
(1)根据速率公式可计算出用D表示的反应速率,同一反应中,速率之比等于反应方程式的计量数之比,所以
(2)反应到达平衡时各物质的物质的量变化如下:
平衡时各物质的浓度分别为
(3)若果缩小容器的体积,增大压强,根据反应前后气体体积不变,所以增大压强,平衡不发生移动,C的物质的量不变,体积变小,C的物质的量浓度增大;因为平衡不移动所以C得质量分数不变;气体的总质量不变,但是气体的体积减小,所以混合气体的平均密度增大;平均相对分子质量计算公式为反应前后都是气体,根据质量守恒,总质量不变,反应前后体积没有发生变化,所以反应前后总的物质的量也不发生变化,根据公式可判断平局相对分子质量也不变。
(4)要使与原平衡相同,即是达到等效平衡,若将4/3 mol的 C和D转化为反应物A和B,根据方程式可得到A为2mol与原平衡的投料相同, B为mol,原平衡中B的量为2mol,要使原平衡相同必须再加入B物质2—
=
。
(5分)在密闭容器中进行的反应C(s)+ H2O(g) CO(g) + H2(g)
,改变下列条件:(1)若升高温度,正反应速率 ,逆反应速率 (填增大或减小或不变),平衡 移动。
(2)若增大CO的浓度,平衡 移动,H2O(g)的转化率 (填增大或减小或不变)。
正确答案
(5分)(1)增大,增大 ,正反应方向移动(向左移动)。
(2)逆反应方向移动(向右移动),减小。
略
(11分)在一定温度下,向一个容积不变的密闭容器中加入 2 molA 和 2 molB ,发生反应:2A(g) + B(g)3C( g) ΔH=-a kJ/mol(a>0),达到平衡时放出的热量为 bkJ,B的体积分数为ω1%。试回答:
(1)该反应平衡常数K表达式为________________________。 a与b的关系是a b(填“>”、“<”、“=”)。
(2)若升高温度,平衡常数K__________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),达到平衡时B的体积分数_________。
(3)下列说法中能表明该反应已达到平衡状态的是_________。
(4)若向上述平衡体系中再充入1 molB 和3 molC,在相同条件下达到平衡时B的体积分数为ω2 %,则ω1% ω2 % (填“>”、“ =”或“<”),理由是 。
正确答案
略
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