- 化学平衡
- 共20016题
在一定条件下,x A (g)+y B (g)z C(g)的反应达到平衡。
⑴已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z间的关系
是_________________________。
⑵已知C是气体,如果反应中x+y=z在增大压强时其平衡发生移动,则一定向
_____ __移动。
⑶已知C是气体,当其他条件不变,增大 A的物质的量时平衡不移动,则A是 态。
⑷加热后C的质量分数减小,则正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
正确答案
⑴x+y>z;⑵逆反应方向;⑶固态或纯液态;⑷放热。
⑴若A、B、C都是气体,减压平衡向气体体积增大的方向移动,逆反应方向就是气体体积增大的方向,故x+y>z;⑵若C是气体,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,又由于反应中x+y=z在增大压强时其平衡发生移动,则A、B中至少有一个为非气体,故平衡向逆反应方向移动;⑶若C是气体,当其他条件不变,增大 A的物质的量时平衡不移动,当A为固体或纯液体时,增大A的量不能引起A的浓度的改变,速率不变,平衡不移动;⑷升高温度,平衡向吸热反应方向移动,而加热后C的质量分数减小,说明逆反应方向是吸热的,则正反应方向是放热的。
(14分)
工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3,在一定条件下已达到平衡状态。
(1)若降低温度,会使上述平衡向生成氨的方向移动,生成每摩尔氨的反应热数值是46.2KJ/mol,则该反应的热化学方程式为 。
(2)若在恒温条件下,将N2与H2按一定比例混合的气体通入一个容积为2升固定容积的密闭容器中,5分钟后反应达平衡时,n(N2)="1.2mol," n(H2)="1.2mol," n (NH3)=0.8mol,则反应速率V(N2)= mol·L-1·min-1,H2的转化率= ,平衡常数= 。若保持容器的温度和容积不变,将上述平衡体系中的混合气体的浓度增大1倍,则平衡 (填向左﹑向右或不移动)移动。
(3)若在恒温恒压条件下,将1 molN2与3 molH2的混合气体通入一个容积可变的容器中发生反应,达平衡后,生成a molNH3,这时N2的物质的量为 mol,(用含a的代数式表示);若开始时只通入N2与H2,达平衡时生成3amolNH3,则开始时应通入N2 3mol,H2 = mol(平衡时NH3的质量分数与前者相同);若开始时通入x molN2﹑6molH2和2mol NH3,达平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x= mol,y= mol(用含a的代数式表示)
正确答案
(14分)
(1) N2(g) +3H2(g) 2NH3(g),△H=-92.4KJ·mol-1
(2) 0.04 50% 1.23 向右
(3) 1-a/2 9 2 3-3a/2
略
(16分)(1)反应A(g)+B(s)C(g);△H<0,在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率:
①升温____________;②增大压强____________;③增大容器容积____________;
④加入A____________; ⑤加入B____________; ⑥加正催化剂____________。
(2)在25℃、101kPa下,1g甲烷燃烧生成CO2和液态水时放热55.6kJ。则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为___________________________________________。
(3)北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6),丙烷脱氢可得丙烯。
已知:C3H8(g)=CH4(g)+HCCH(g)+H2(g) △H1="+156.6" kJ·mol-1
CH3CHCH2(g)= CH4(g)+HC
CH(g ) △H2="+32.4" kJ·mol-1
则相同条件下,反应C3H8(g)=CH3CHCH2(g)+H2(g) 的△H= kJ·mol-1。
(4)下表中的数据表示破坏1 mol化学键需消耗的能量(即键能,单位为kJ·mol-1):
根据键能数据计算以下反应的反应热△H:
CH4(g)+4F2(g)﹦CF4(g)+4HF(g) △H=______________________
正确答案
(1)加快、加快、减慢、加快、不变、加快 (1分/每空)
(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=–889.6kJ·mol-1(4分)
(3)124.2(3分) (4)—1928 KJ/mol(3分)
(1)考查外界条件对反应速率的影响.升高温度反应速率加快.有气体参加或生成的反应,增大压强反应速率加快.增大容器的容积,则压强降低,反应速率降低.增加A反应速率增大.由于B是固体,改变B的质量,反应速率不变.加热正催化剂能加快反应速率.
(2)燃烧热是指在一定条件下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量.所以1mol甲烷完全燃烧放出的热量是55.6kJ×16=889.6kJ,因此热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=–889.6kJ·mol-1.
(3)考查盖斯定律的应用.根据反应①C3H8(g)=CH4(g)+HCCH(g)+H2(g)和反应②CH3CH
CH2(g)= CH4(g)+HC
CH(g )可知,即①-②即得到C3H8(g)=CH3CH
CH2(g)+H2(g),所以该反应热是+156.6 kJ·mol-1-32.4 kJ·mol-1="124.3" kJ·mol-1.
(4)反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,因此该反应的反应热是414 kJ·mol-1×4+158 kJ·mol-1×4-489 kJ·mol-1×4-565 kJ·mol-1×4=—1928 KJ/mol。
一定条件下,将SO2和O2充入一密闭容器中,发生如下反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)
反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2-61所示:
图2-61
完成下列问题:
(1)降低温度,SO2的转化率____________,化学反应速度____________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)反应处于平衡状态的时间是____________。
(3)反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是________________________ (用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是____________(填写编号)。
a.加了催化剂
b.缩小容器体积
c.降低温度
d.增加SO3的物质的量
正确答案
(1)增大减小(2)15~20 min,25~30 min(3)增加了O2的量 ab
(1)降温,平衡向正反应方向移动,SO2的转化率增大,化学反应速率降低。
(2)反应进行15 min时,SO2、O2、SO3的物质的量均不发生变化,说明反应达到了平衡状态。
(3)反应进行至20 min,O2的物质的量发生突变,说明此时增加了O2的量。
某温度下,氢气和碘蒸气化合生成碘化氢的平衡常数是50,已知碘蒸气起始浓度为1mol·L-1,达平衡时有0.9mol·L-1碘化氢生成,求氢气的起始浓度和平衡浓度.
正确答案
氢气起始浓度为0.48mol·L-1,平衡浓度为0.03mol·L-1。
设H2的起始浓度为x,H2的平衡浓度为y
x=0.48mol·L-1
氢气的平衡浓度为y:
(10分)下图表示800℃时,A、B、C三种气体物质的浓度随时间变化的情况,t表示时间。试回答:
(1)该反应的反应物是 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)达到平衡状态的所需时间是2min,A物质的平均反应速率为
(4)其他条件不变,压缩容器容积,平衡______________(填向正或逆方向或不)移动;若正方向吸热,则升高温度,平衡平衡___________(填向正或逆方向或不)移动。
正确答案
(1)A (2)2A B +3C (3)0.4 mol/(L·min)
(4)逆方向;正方向
(1)根据图像可知A的浓度减小,BC的浓度增大,所以A是反应物,BC是生成物。
(2)平衡时ABC的变化量分别是1.0-0.2=0.8、0.4、1.2.因为变化量之比等于相应的化学计量数之比,所以方程式为2A B +3C。
(3)反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,所以A的反应速率是0.8mol/L÷2min=0.4 mol/(L·min)。
(4)压缩容积,压强增大,平衡向逆反应方向移动。升高温度,平衡向吸热反应方向减小,所以向正反应方向移动。
(11分)(1)一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g) ;⊿H>0
①反应达到平衡后,若再通入一定量氮气,则N2O5的转化率将 (填“增大”、
“减小”或“不变”)。
②下表为反应在T1温度下的部分实验数据:
t/s
0
500
1000
c(N2O5)/mol·L—1
5.00
3.52
2.48
则500s内N2O5的分解速率为 。
③在T2温度下,反应1000s时测得NO2的浓度为4.98mol/L,则T2 T1。(填“>”、“<” 或 “ =”)
(2)如图所示装置可用于制备N2O5,则N2O5在电解池的 区 (填“阳极”或“阴极”)生成,其电极反应式为 。
正确答案
1)不变 2分 0.00296 mol·L—1·s—1 2分 <或小于 2分
(2)阳极2分 N2O4+2HNO3—2e—=2N2O5+2H+ 3分
略
(7分)在10℃和2×105Pa的条件下,反应aA(g) + bB(g) cC(g)建立平衡后再逐步增大体系的压强(温度不变)。下表列出了不同压强下反应建立平衡时物质A的浓度:
根据表中数据回答:
(1)压强从2×105Pa增加到4×105Pa时,平衡向 反应方向移动(填“正”、“逆”)。
(2)压强从4×105Pa增加到8×105Pa时,平衡向 反应方向移动(填“正”、“逆”),
可能原因是 。
(3)在10℃和2×105Pa的条件下,能作为该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.容器中气体的密度不变 b.混合气体中c(A)不变
c.v正(A)·b=v逆(B) ·a d.混合气体的平均相对分子量不变
正确答案
(1)正;(2)逆;B物质发生了液化;(3)abcd
略
常温下,两种溶液① 0.1 mol•L-1 NH3·H2O ② 0.1 mol•L-1 NH4Cl中:
(1)溶液①的pH 7(填“>”、“<”或“=”),其原因是: (用电离方程式表示)。
(2)溶液②呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)。水解反应是吸热反应,升温可以 (填“促进”或“抑制”)NH4Cl的水解。
(3)下列关于两种溶液中c(NH4+) 的叙述正确的是 (填字母)。
a.两种溶液中c(NH4+) 都等于0.1 mol•L-1
b.两种溶液中c(NH4+) 都小于0.1 mol•L-1
c.NH4Cl溶液中c(NH4+) 小于NH3·H2O溶液中c(NH4+)
正确答案
(1)>(1分) NH3·H2O NH4+ +OH- (2分)
(2)酸(1分) 促进(1分)
(3)b (1分)
试题解析:(1)NH3·H2O是弱碱,其在水中部分电离产生NH4+、OH-,所以pH>7,
(2)NH4Cl溶液中的NH4+水解会使溶液呈酸性,pH<7,水解反应是吸热反应,升温使平衡向吸热反应方向进行,因此会促进NH4Cl的水解。
(3)a、NH3·H2O是弱碱,不完全电离;NH4Cl溶液中NH4+部分水解,所以两种溶液NH4+的浓度均小于0.1mol/l,错误;b、正确;c、两种溶液中NH4+的浓度的大小由电离程度和水解程度的强弱来判断,本题中无法判断,答案选b。
(16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)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
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 ℃。
正确答案
(1) K= (2)吸热 (3)bc (4) 830℃(4分/每空)
平衡常数是指在一定条件下的可逆反应中,当反应达到化学平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值是平衡常数,所以该反应的平衡常数表达式为K= .
(2)随着温度的升高,平衡常数逐渐增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,因此正反应是吸热反应.
(3) 在一定条件下,当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态,是化学平衡状态。所以b正确。平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,因此d不正确.由于反应前后体积不变,所以压强始终是不变的,a不正确.c中反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,正确.所以答案是bc.
(4)如果c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则此时=1,所以温度是830℃.
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