- 化学平衡
- 共20016题
接触法制硫酸的核心反应是2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＜0．
（1）该反应的平衡常数K值的表达式：K=______；升高温度，K值将______（填“增大”、“减小”、“不变”）
（2）生产中用过量的空气能使SO2的转化率______（填“增大”、“减小”、“不变”），该反应为何在常压下进行______．
正确答案
（1）K=
故答案为：
（2）生产中用过量的空气，使平衡向正反应方向移动，从而能使SO2的转化率增大，该反应是一个反应前后气体体积减小的反应，增大压强有利于平衡向正反应方向移动，但在400～500℃、常压和催化剂的作用下，二氧化硫的转化率就达到90%，增大压强对设备的要求更高，且对转化率的提高不大，所以选常压条件；
故答案为：增大，在400～500℃、常压和催化剂的作用下，二氧化硫的转化率就达到90%，增大压强对设备的要求更高，且对转化率的提高不大．
在100℃和200kPa的条件下，反应aA（g）⇌bB（g）+cC（g）建立平衡后，在不加入任何物质的条件下逐步压缩体系的体积，增大体系的压强（维护温度不变），下表列出的不同压强下反应建立平衡时物质B的浓度．
根据表中的数据，回答下列问题：
（1）压强从200kPa增加到500kPa时，平衡______移动（填“正向”或“逆向”或“不”），理由是______．
（2）压强从500kPa增加到1000kPa时，平衡______移动（填“正向”或“逆向”或“不”），其原因可能为______．
正确答案
（1）根据表中数据，压强从 200kPa增加到500kPa，增大了2.5倍，B的浓度从0.04mol/L增大到0.1mol/L，也增大了2.5倍，说明浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同，化学计量数满足a=b+c，改变压强化学平衡不移动，
故答案为：不移动；浓度增大的倍数和压强增大的倍数相同；
（2）利用表中数据可知，压强增大的倍数为1000kPa/500kPa=2，B的浓度增大的倍数为0.27mol/L/0.1mol/L=2.7，浓度增大的倍数大于压强增大的倍数，说明加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质，所以增大压强化学平衡向“正向”移动，
故答案为：正向；加压至1000kPa时，C物质变成了非气态物质．
已知下列反应：
①N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）；△H=-92.4kJ•mol-1．
②4NH3（g）+5O2（g）
（1）在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，充分反应后，放出的热量______（填“＜”“＞”“=”）92.4kJ，理由是______；
（2）反应②的化学平衡常数表达式K=______，温度降低时，K值______（填“增大”、“减小”或“无影响”）；
（3）在0.5L的密闭容器中，加入2.5molN2和7.5molH2，当该反应达到平衡时，测出平衡混合气的总物质的量为6mol，则平衡时氮气的转化率=______
（4）为有效提高氢气的转化率，理论上可采取的措施有______；
A．升高温度B．及时移出氨C．增大压强D．减小压强 E．循环利用和不断补充氮气．
正确答案
（1）热化学反应中指完全转化的热效应，而可逆反应不能完全转化，则向一密闭容器中充入1molN2和3molH2，充分反应后，放出的热量＜92.4kJ，
故答案为：＜；可逆反应不能进行到底；
（2）K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则K=
故答案为：
（3）N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）
开始2.5 7.5 0
转化 x 3x 2x
平衡2.5-x 7.5-3x 2x
测出平衡混合气的总物质的量为6mol，则2.5-x+7.5-3x+2x=6，解得x=2，
则平衡时氮气的转化率为
（4）有效提高氢气的转化率，平衡应正向移动，但不能增大氢气的浓度，则
A．升高温度，平衡逆向移动，转化率减小，故A不选；
B．及时移出氨，平衡正向移动，转化率增大，故B选；
C．增大压强，平衡正向移动，转化率增大，故C选；
D．减小压强，平衡逆向移动，转化率减小，故D不选；
E．循环利用和不断补充氮气，平衡正向移动，转化率增大，故E选；
故答案为：BCE．
在一个固定体积的密闭容器中，向容器中充入2mol A和1mol B，发生如下反应：2A（g）+B（g）?3C（g）+D（s），反应达到平衡时C的浓度为1.2mol/L．
（1）若使容器温度升高，平衡时混合气体中C的质量分数增加，则正反应为 （填“吸热”或“放热”）反应．
（2）若维持容器体积和温度不变，按下列方法加入起始物质，达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L的是 （用序号填空）
①4mol A+2mol B ②3mol C+1mol D+l mol B
③3mol C+2mol D ④1.6mol A+0.8mol B+0.6mol C
（3）某温度下，向容器中加入3mol C和0.8mo1D，反应达到平衡时C的浓度仍为1.2mol/L，则容器的容积V应大于 L，小于 L．
（4）如果在一体积为2L的容器中充入4mol A和2mol B，维持条件和原来相同，达到平衡时C的浓度是否仍为1.2mol/L？ （填是，不是或不一定）
正确答案
图中，P为可自由滑动的活塞，关闭K，V（A）=aL，V（B）=0.8aL（连通管的体积忽略不计）．在相同温度和有催化剂存在的条件下，分别向容器A、B中各充入1molN2和3molH2，发生反应N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol．达到平衡后，V（B）=0.6aL．
（1）B中N2的转化率是______．A中N2的转化率______（填“大于”、“等于”或“小于”）B中N2的转化率．理由是______．
（2）打开K，一段时间后反应再次达到平衡，则B的体积为______．请说明理由？
（3）A反应达到平衡时，放出akJ的热量，若向A中充入2molNH3，在相同条件下达到平衡时吸收热量为bkJ，则a和b的关系是______．
（4）B中反应达到平衡后，只改变下列条件，c（NH3）不改变的是______（填序号）．
A．升高温度
B．向容器充入1molAr（g）
C．向容器中充入2molNH3
D．选用效果更好的催化剂．
正确答案
（1）B为恒温恒压，反应前后体积之比等于物质的量之比，令平衡后B中混合气体的物质的量为n，则：
0.8aL：0.6aL=4mol：n，解答n=3mol， N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；
开始：1mol 3mol 0mol
转化：xmol 3xmol 2xmol
平衡：（1-x）mol （3-3x）mol 2xmol
所以：（1-x）mol+（3-3x）mol+2xmol=3mol，
解得x=0.5，
N2的转化率为
A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率小于B中N2的转化率．
故答案为：50%；小于；A容积不变，而B容积缩小，所以A中容器压强小于B中压强，平衡向逆反应方向移动；
（2）打开K达到的平衡，可等效为开始打开K达到的平衡，与原B中平衡等效，氮气的转化率相同，氮气物质的量变为2mol，NH3的物质的量为原B中2倍，平衡体系的组成与原B容器中相同，平衡时各组分的含量不变，此时容器内混合气体的物质的量为原B中2倍，体积之比等于物质的量之比，容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故此时B的体积1.2aL-aL=0.2aL，故答案为：0.2aL 打开K达到平衡时，平衡体系的组成与原B容器中相同，此时容器的总体积为原B平衡时体积的2倍，即1.2aL，故B的体积0.2aL；
（3）向A中充入2molNH3与向容器A中充入1molN2和3molH2为等效平衡，到达平衡时各组分的量对应相等，令平衡时氮气的物质的量为ymol，
向容器A中充入1molN2和3molH2，平衡时参加反应的氮气为（1-y）mol，根据N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol，可知放出的热量为（1-y）mol×92.4kJ/mol=92.4（1-y）kJ，即a=92.4（1-y），
向A中充入2molNH3，到达平衡时，生成氮气ymol，根据N2（g）+3H2（g）
2NH3（g）；△H=-92.4kJ/mol，可知吸收的热量为ymol×92.4kJ/mol=92.4ykJ，即b=92.4y．所以a+b=92.4（1-y）+92.4y=92.4，故答案为：a+b=92.4；
（4）A．升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应，c（NH3）减小，故A错误；
B．向容器充入1molAr（g），体积增大，等效为减小压强，平衡向逆反应移动，c（NH3）减小，故B错误；
C．向容器中充入2molNH3，与原平衡等效，c（NH3）不变，故C正确；
D．选用效果更好的催化剂，平衡状态不移动，c（NH3）不变，故D正确．
故选：CD．
在密闭容器里，通入x mol H2（g）和y molI2（g），发生反应：H2（g）+I2（g）⇌2HI（g）△H＜0．达到平衡后，改变下列条件，反应速率将如何改变 （填“增大”“减小”或“不变”），平衡将如何移动（填“向左”“向右”或“不变”）
正确答案
（1）升高温度，正逆反应速率增大，且平衡向左移动；
（2）加入催化剂，正逆反应速率增大，平衡不移动；
（3）充入更多的H2，反应物浓度增大，反应速率增大，平衡向右移动；
（4）扩大容器的体积，反应速率减小，平衡不移动；
（5）容器容积不变，通入氖气，由于反应物的浓度不变，则反应速率不变，平衡不移动．
故答案为：
可逆反应H2（g）+CO2（g）⇌H2O（g）+CO（g），若反应从H2（g）和CO2（g）开始，且H2（g）和CO2（g）初始浓度分别为下列A、B、C三种情况
达到平衡状态时，H2的转化率最大的是______，最小的是______；CO2的转化率最大的是______，最小的是______．（选填“A”、“B”或“C”）
正确答案
A与C相比，A到达的平衡相当于在C平衡的基础上增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，即二氧化碳转化率A＞C，氢气的转化率降低，即氢气转化率A＜C；
B与A相比，B到达的平衡相当于在A平衡的基础上增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，即二氧化碳转化率B＞A，氢气的转化率降低，即氢气转化率B＜A；
故二氧化碳转化率B＞A＞C，氢气转化率B＜A＜C．
故答案为：C；B；B；C．
在一定条件下，反应2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）；△H＞0，达到化学平衡状态且其他条件不变时：
（1）如果升高温度，平衡混合物的颜色______（填“加深”或“变浅”）；
（2）如果在体积固定的容器中加入一定量的氢气，化学平衡向______移动．
正确答案
（1）2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）△H＞0，为吸热反应，则升高温度，平衡正向移动，c（I2）增大，则平衡混合物的颜色加深，
故答案为：加深；
（2）在体积固定的容器中加入一定量的氢气，生成物浓度增大，平衡逆向移动，
故答案为：逆向．
将0.23mol二氧化硫气体和0.1lmol氧气混合放人容积为1L的密闭容器中，发生反应生成三氧化硫气体，反应达到平衡时，得到0.12mol三氧化硫气体．若温度保持不变，向其中再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，则氧气的转化率______（填“增大”、“不变”或“减小”），混合气体的密度______（填“增大”、“不变”或“减小”），该温度下反应的平衡常数K______（填“增大”、“不变”或“减小”）；若温度保持不变，向其中再加入0.12mol氦气后重新达到平衡，则二氧化硫的转化率______（填“增大”、“不变”或“减小”）
正确答案
将0.23mol二氧化硫气体和0.1l mol氧气混合放人容积为1L的密闭容器中，发生反应生成三氧化硫气体，反应达到平衡时，得到0.12mol三氧化硫气体．若温度保持不变，向其中再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，依据两种反应物，增大一种物质的量，会提高另一种物质的转化率，本身转化率减小，则氧气的转化率减小，加入氧气混合气体质量增大，恒容容器中密度增大；平衡常数随温度变化，温度不变，平衡常数不变；在恒温恒容容器中加入惰气氦气，总压增大，分压不变，平衡不动，所以二氧化硫的转化率不变，
故答案为：减小；增大；不变；不变．
在500°C、常压下，将2mol SO2和1mol02放入一个体积可变的密闭容器中，测得容器的起始容积为200L．经一段时间后反应达到平衡，混合气体的体积变为140L，请回答下列问题：
（1）SO2的转化率为______．如果向平衡混合气中充入N 2，SO2的转化率如何变化？______．
（2）若起始时加入amolSO2、b mol O2，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，测得混合气体的容积为210L．则 a=______，容器的起始容积为______SO3的体积分数为______
（3）若将密闭容器体积固定为200L，起始时加入xmolSO2、y mol O2和z mol SO3，反应达平衡时，温度、压强与（2）完全相同，容器内各气体的体积分数也与（2）达平衡时的情况完全相同，则x、y应该满足的关系式为______，x、z应该满足的关系式为______．
正确答案
（1）反应方程式为2SO2+O2
2SO3，利用三段式计算，
2SO2+O2
2SO3
起始：2mol 1mol 0
转化：2x x 2x
平衡：2-2x 1-x 2x
根据体积之比等于物质的量之比可知：（2-2x+1-x+2x）：3=140：200，解之得x=0.9，所以SO2的转化率为
（2）起始时加入amolS02、b mol O2，且a：b=2：l，在同样温度和压强下，反应达到平衡时，与（1）平衡状态相同，为等效平衡，物质的转化率和百分含量都相同，设起始体积为V，则
故答案为：3； 300 L；85.7%（或
（3）若将密闭容器体积固定为200L，起始时加入xmolS02、y mol 02和z mol SO3，反应达平衡时，温度、压强与（2）完全相同，容器内各气体的体积分数也与（2）达平衡时的情况完全相同，为等效平衡，则有x=2y，且相当于只加二氧化硫和氧气时，起始时二氧化硫的物质的量（设为n）应为
故答案为：x=2y； x+z=
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