- 化学平衡
- 共20016题
在一定温度下,把2 mol SO2和1mol O2通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于平衡状态,现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2、SO3的物质的量,如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证平衡时反应混合物中3种气体的百分含量,仍跟上述平衡时完全相同,请填写下列空白:
(1)若a=0,b=0,则c=___________;
(2)若a=0.5,则b=___________和c=___________;
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c):___________。
正确答案
(1)若a=0,b=0,则c=2;
(2)若a=0.5,则b=0.25,c=1.5
(3)a+c=2,2b+c=2。
提示:在一定温度下,2SO2+O22SO3(g)这个可逆反应,起始态是2 mol SO2和1molO2,还是2molSO3,达到化学平衡时,混合物中各组分的百分含量相同。
(10分)某课外活动小组为了探究温度对化学平衡的影响,做了如下实验:
该小组的同学取了两个烧瓶A和B,分别加入相同浓度的NO2与N2O4的混合气体,中间用夹子夹紧,并将A和B浸入到已盛有水的两个烧杯中(如图所示),然后分别向两个烧杯中加入浓硫酸和NH4NO3固体。已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH(298K)=-52.7kJ·mol-1。
请回答:
(1)A中的现象 ,B中的现象 ;
(2)由此可知,降低温度,该化学平衡向 (填“正”或“逆”)反应方向移动;
(3)该化学反应的浓度平衡常数表达式为 ,升高温度,该反应中NO2的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
正确答案
(1)气体颜色加深 气体颜色变浅 (2)正 (3)Kc = 减小
试题分析:(1)根据反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH(298K)=-52.7kJ·mol-1,A中相当于加热,所以平衡逆向移动,气体颜色加深,B中相当于降温,所以平衡正向移动,气体颜色变浅。
(2)降温平衡正向移动。
(3)根据反应2NO2(g)N2O4(g)得K=,升高温度,平衡逆向移动,NO2的转化率减小。
点评:本题非常基础简单,主要考查化学平衡的基础知识。
某一元弱酸(用HA表示)在水中的电离方程式是:HAH++A-,回答下列问题:
(1)向溶液中加入适量NaA固体,以上平衡将向 (填“正”、“逆”)反应方向移动,理由是 。
(2)若向溶液中加入适量NaCl溶液,以上平衡将向 (填“正”、“逆”、“不移动”)反应方向移动,溶液中c(A-)将 (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),溶液中c(OH-)将 。
正确答案
(1)逆 c(A-)增大,平衡向减小c(A-)的方向即逆反应方向移动 (2)正 减小 增大
(1)向溶液中加入适量NaA固体后,c(A-)增大,平衡向逆反应方向移动。
(2)氯化钠不参与反应,但溶液体积增大,平衡向正反应方向移动。溶液中c(A-)和氢离子浓度将减小,所以溶液中c(OH-)将增大。
A+2B+H2OC+D
当加水稀释时,平衡向_______(填“正”或“逆”)反应方向移动,理由是
。
正确答案
逆 因为稀释后,单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)减小,根据勒夏特列原理,平衡向单位体积内溶质的粒子总数(或总浓度)增加的方向移动。
可将水虚拟为容器,将 A、B、C、D 四种易溶物质虚拟为盛在“水——容器”中的气体物质。那么,加水稀释,“气体”的体积扩大,压强减小,根据勒夏特列原理,平衡向气体体积增大的方向,即上列平衡的逆反应方向移动。由此,可以得出结论:溶液稀释时,平衡向溶质粒子数增加的方向移动。
(6分)某温度下,在2L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如下图。反应在t1min时到达平衡,依图所示:
⑴该反应的化学方程式是__________________________。
⑵反应起始至t1min,Y的平均反应速率是___________。
⑶ X的物质的转化率是________。
正确答案
⑴ 2X 3Y+Z ⑵ 0.6/t1 mol/(L·min) ⑶ 33.3%
(1)t1时X减少了2.4mol-1.6mol=0.8mol,Y、Z分别增加了1.2mol和0.4mol,因此化学计量数之比是2︰3︰1,所以反应式为2X 3Y+Z。
(2)反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,所以Y的反应速率是1.2mol÷2L÷t1min=0.6/t1 mol/(L·min)。
(3)X的转化率是0.8÷2.4×100%=33.3%。
现代工业将煤炭气化,既可以提高燃料的利用率、减少CO、SO2等的排放,又可以扩大水煤气的广泛用途。
⑴已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g);ΔH1 , 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH2 。
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g);ΔH= ▲ 。(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示)
⑵CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g);ΔH3。现在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2的混合气体,控温,进行实验,测得相关数据如下图1和图2。
①该反应的ΔH3 ▲ 0(选填“<”、“>”或“=”,下同),K1 ▲ K2。
②将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态,可采取的措施有 ▲ 。
⑶某燃料电池以CO为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态K2CO3为电解质。写出该燃料电池负极的电极反应式: ▲ 。
正确答案
⑴(ΔH1-ΔH2)/2
⑵①< >
②升温或减压
⑶CO+CO32--2e-=2CO2
略
5000C下发生如下反应H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示。(已知此温度下该反应的平衡常数K=
)
(1)、平衡时,甲中CO2转化率为
在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中CO2转化率大小比较
(2).丙中达平衡需要20S,则反应速率V(CO2)=
(3).甲中的反应速率-时间图像如图,在图中画出丙的反应速率-时间图像
(4)升高温度,平衡常数K (填 “大于”“小于”“等于”)
正确答案
60% 乙>丙=甲 0.0006mol/(L·S) 小于
(1)设CO2的转化率是x,则生成水蒸气和CO都是0.010xmol/L,所以根据平衡常数表达式可知,解得x=0.6,即转化率是60%;由于反应前后体积不变,所以甲和丙中平衡是等效的,转化率相同。乙相当于在甲的基础上增加氢气的浓度,因此提高CO2的转化率,即甲、乙、丙三个恒容密闭容器中CO2转化率大小是乙>丙=甲。
(2)丙中平衡时消耗CO2是0.0120mol/L,所以反应速率是0.0120mol/L÷20s=0.0006mol/(L·S)。
(3)丙中反应物浓度大,达到平衡的时间少,所以图像是(见答案)
(4)由于正反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
把2.5 mol A和2.5 mol B混合盛入2 L容积的密闭容器里发生反应3A(g)+B(g) x C(g)+ 2D(g),经5s后反应达平衡。在此5s内C的平均反应速率为0.
2 m
ol·L-1·s-1,同时生成1 mol D。试求:
(1)试算x的值;
(2)达平衡时B的转化率;
(3)若达平衡时,该反应放出Q kJ的热量,写出该反应的热化学方程式;
(4)若温度和压强维持不变,达平衡时容器内气体的体积是多少?
正确答案
(1)x="4"
(2)20%
(3)3A(g)+B(g) 4 C(g)+ 2D(g) △H =" -" 2Q kJ·mol-1
(4)2.4 L
略
运用化学反应原理研究氮、氧、镁、铜等元素及其化合物的性质。
⑴合成氨反应反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),ΔH=-QkJ/mol。若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,则该化学反应平衡移动 (填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂可以加快反应速率,提高合成氨工业的氨气产量,则该反应的ΔH (填“增大”“减小”或“不改变”)。
⑵在25℃下,将aL,0.01mol·L-1的氨水加入到1L,0.01mol·L-1的盐酸溶液中,若反应后溶液中c(NH4+)>c(Cl-),则溶液显____性(填“酸”“碱”或“中”)。若a>1,反应所得溶液中下列离子浓度比较可能正确的是
①Cl->H+>NH4+>OH-;②Cl->NH4+>H+>OH-;③Cl-=NH4+>H+=OH-;④NH4+>Cl->OH->H+
⑶在25℃下,向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生
成_______沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为_________________________;继
续滴加氨水,最后一步发生的反应的离子反应方程式
参考数据:25℃,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
⑷有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2和H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电
解质溶液环境制备新型燃料电池。则该燃料电池负极附近的pH____(填“增大”、“减小”或“不变”);正极的电极反应方程式为________ _____
正确答案
⑴向左(1/) 不改变(1/)
⑵碱(1/) ②③④(2/)
⑶Cu(OH)2(2/)
Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+(2/)
Cu(OH)2+4NH3·H2O=Cu(NH3)42++2OH-+4H2O(2/)
⑷减小(1/) N2+6e-+6H+=2NH4+
略
对达到平衡状态的可逆反应X+YZ+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图所示,则关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态说法正确的是( )
正确答案
D
略
扫码查看完整答案与解析