- 化学平衡
- 共20016题
在一密闭容器中发生反应: 2A(g)+B(g)E(g)
(1)写出该反应的平衡常数表达式___________ ____,已知升高温度时,v(正)>v(逆),此时K值__ __(填“变大”“变小”或“不变”);该反应的△H_____0(填“>”、“=”、“<”);
(2)将1.0mol A和1.0mol B混合后装入2L容器中发生反应,E的物质的量的变化如图所示。
①3分钟内E的平均反应速率为________ _________;
②求此温度下该反应的平衡常数K= (结果保留小数后1位);
③请在图中画出5分钟内A的物质的量变化的曲线;
(3)已知在如图所示的变化中,平衡常数K保持不变,则在5~7min内引起E的物质的量变化的原因可能是____________(填编号)。
①降低了温度 ②升高了温度 ③使用了催化剂 ④增大了容器的体积 ⑤缩小了容器的体积 ⑥减少了A的物质的量。
正确答案
(14分)(1)(2分) 变大(2分) 大于(2分)
(2)①0.05mol/(L•min)(2分,其它速率单位表达也行)
②10.7(2分,答卷留空影响,不要写出求解过程,只要数值准确);
③见下图(2分,起点和转折点要求准确)
(3)④、⑥(2分,对1给1分,错1扣1分,扣完2分为止)
试题分析:(1)由于化学平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,则该反应的平衡常数为c(E)/[c2(A)·c(B)];根据化学平衡移动原理可知,平衡时升高温度,v(正)>v(逆),前者导致平衡向吸热反应方向移动,后者导致平衡向正反应方向移动,则正反应是吸热反应;升高温度导致平衡向正反应方向移动时,生成物浓度增大、反应物浓度减小,根据化学平衡常数的计算式可知,则该反应的平衡常数变大或增大;(2)①读图可知,3分钟内E由0增加到0.3mol,根据平均反应速率的计算式(v=△c/△t=△n/(V·△t)),则v(E)=0.3mol/(2L×3min)=0.050mol/(L·min);②解:依题意,该反应各组分起始、变化、平衡的浓度均已知,则:
2A(g) + B(g) E(g)
起始浓度/ mol•Lˉ1 0.5 0.5 0
变化浓度/ mol•Lˉ1 0.3 0.15 0.15
平衡浓度/ mol•Lˉ1 0.2 0.35 0.15
K= c(E)/[c2(A)·c(B)]=" 0.15/[" 0.22×0.35]≈10.7
答:此温度下该反应的平衡常数K为10.7。
③画图要点:a.依题意,起点(或t=0)时,A为1.0mol;b.未达平衡时,A逐渐减小;c.拐点(或平衡点、t=3min),n(A)="c(A)" •V=0.2mol•Lˉ1×2L=0.4mol;d.t=3min~5min时,该反应处于化学平衡状态,A为0.4mol,保持不变。
(3)平衡常数只与温度有关,由于正反应是吸热反应,降低温度平衡左移,生成物浓度减小、反应物浓度增大,则c(E)/[c2(A)·c(B)]的比值减小,所以平衡常数K减小,故①错误;升高温度平衡右移,生成物浓度增大、反应物浓度减小,则c(E)/[c2(A)·c(B)]的比值增大,所以平衡常数K增大,故②错误;使用催化剂时,平衡不移动,E的物质的量不减小,平衡常数K也不变,故③错误;增大容器体积,各组分浓度均减小,实质就是减小压强,由于正反应是气态物质体积减小的反应,减小压强平衡左移,则E的物质的量减小,但平衡常数K不变,故④正确;缩小容器体积,各组分浓度均增大,实质就是增大压强,平衡右移,则E的物质的量增大,但平衡常数K不变,故⑤错误;减小A的物质的量,就是减小反应物浓度,平衡左移,则E的物质的量减小,但平衡常数K不变,故⑥正确。
(6分)反应m A+n Bp C在某温度下达到平衡。
(1)若A、B、C都是气体,减压后正反应速率小于逆反应速率,则m、n、p的
关系是 。
(2)若C为气体,且m + n = p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向_____
方向移动。
(3)如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为___态。
正确答案
(6分) m+n > P;逆;气
略
(10分)H2A(酸):K1=4.310-6,K2=2.110-9。H2B(酸):K1=1.010-4,K2=6.310-8,在浓度相同的对应溶液中,用“>”、“<”或“=”填空。
(1)中和同浓度、同体积NaOH溶液时的用量:H2A溶液________H2B溶液;
(2)c (Na+):Na2A溶液________Na2B溶液;
(3)pH:H2A溶液________H2B溶液;
(4)酸分子的浓度:NaHA溶液________NaHB溶液;
(5) 酸根离子的浓度:NaHA溶液________NaHB溶液;
正确答案
(1)= (2)= (3)>(4)>(5)<
略
(16分)Ⅰ.在一定条件下,xA+yBzC,达到平衡,试填写下列空白:
(1)已知C是气体,且x+y=z,加压时平衡如果发生移动,则平衡必向 方向移动。
(2)若B、C是气体,其他条件不变时增加A的用量,平衡不移动,则A的状态为 。
Ⅱ.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线 表示NO2浓度随时间的变化;
a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是 。
下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变
(2)前10min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= 。
(3)反应25min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是 (用文字表达);
(4)若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25min时还可以采取的措施是 。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.升高温度 D.加入一定量的N2O4
正确答案
(16分)(每空2分)Ⅰ.(1)逆。(2)固或液。
Ⅱ.(1)X; bd。 b。
(2)0.04mol/(L·min)。 (3)增大NO2浓度。 (4)C。
略
(11分) T ℃时,将3mol气体A和1mol气体B通入体积为2L的密闭容器内(容积不变),发生反应:3A(g)+B(g) xC(g) ,2min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余0.8molB。并测得C的浓度为0.4 mol / L.请回答下列问题:
(1)从开始反应至平衡状态,生成C的平均反应速率为___,A的转化率为____.
(2)x=__________
(3)若继续向原平衡状态的混合物容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡将_______(填字母,下同),若通入气体A后,化学平衡将______。
a.向正反应方向移动
b.向逆反应方向移动
c.不移动
(4)T ℃时,向2L密闭容器中充入4molC,反应达到平衡时,B的物质的量为______。
正确答案
(11分)
(1)0.2mol·L-1·min-1 (2分) ; 20﹪(2分)
(2)4(2分)
(3)c (1分) ;a(1分)
(4)0.8mol(3分)
略
(6分)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示:
(1)该反应的化学方程式为: 。
(2)反应开始至10s末,X的平均反应速率为: 。
(3)若在第10s时分离出部分Y,则容器中X的物质的量会________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
正确答案
(1)X(g)+Y(g)2Z(g) (2) 0.04mol/(L.s )(3)增大
略
( 6分) 将6 mol X和3 mol Y混合气体置于体积可变的恒压容器中,在一定温度下发生如下反应:2X(g)+Y(g)2Z(g)。反应达到平衡状态A时,测得气体总物质的量为6.6 mol。,回答下列问题:
(1)达平衡状态A时,Y的转化率为____________,在达到平衡状态A的容器中通入少量Y,体系中X的体积分数____ __(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(2)若要使反应开始时向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与平衡状态A相同,若Z的起始物质的量用nz表示,则nz的取值范围是_ ___。
正确答案
( 6分) (1)___80%_________, ___增大__(2)_4.8_
恒压:
反应前:6mol 3mol 0mol
改变量:2a a 2a
反应后:6-2a 3-a 2a
有6-2a+3-a+2a=6.6mol;a=2.4mol;
得到:
反应前:6mol 3mol 0mol
改变量:4.8 2.4 4.8
反应后:1.2 0.6 4.8
(1)Y的转化率=×100%=80%;因恒压体系,通入y气体,体积变大,平衡逆向移动,体系中X的体积分数增大;
(2)K==26.6;Qc=
(10分)研究NO2、SO2 、等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2+ 8NH3 7N2+12H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是 L 。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH =" -" 196.6 kJ· mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH =" -" 113.0 kJ· mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH = kJ· mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.体系压强保持不变 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变 d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1:6,则平衡常数K= 。
正确答案
(10分)
(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3;6.72
(2)-41.8;b;8/3;
略
合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-94.2kJ·mol-1,分别在反应条件不同,但体积均为2L的三个固定体积的容器中反应,起始时N2、H2和NH3的物质的量分别为2mol、6mol、0mol,N2的物质的量随时间的变化如图所示。请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种 反应条件。所改变的条件是: ②___________________;③__________________;
(2)实验①的平衡常数K=____________(用最简分数表示),该反应进行到2h时的平均反应速率vH2=______________;
(3)氨是工业合成尿素(H2NCONH2)的重要原料,工业上合成尿素的反应分为如下两步:
第1步:2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1= -330.0 kJ·mol-1
第2步:H2NCOONH4(l) H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2=+226.0 kJ·mol-1
则2NH3(l)+CO2(g) H2O(l)+H2NCONH2 (l) △H=______________。
(4)工业上利用反应 3Cl2 + 2NH3 =N2 + 6HCl 检查氯气管道是否漏气。当转移6 mol 电子时,生成氮气在标准状况下的体积是_________L。
(5)相同pH的氨水和NaOH溶液加水稀释相同的倍数,pH变化曲线如图所示,则x曲线代表的物质是______,当a=9时,稀释后溶液的体积是稀释前溶液体积的_______倍。
正确答案
(1)加入催化剂 ;降低温度。
(2)16/27 L2·mol-2 ;0.75 mol·L-1·h-1(3)-104 kJ·mol-1
(4)22.4
(5)氨水 ;100
在温度T1和T2下,X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表:
(1)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母)
a. 在相同条件下,X2的平衡转化率逐渐降低
b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c. HX的稳定性逐渐减弱
d. HX的还原性逐渐
(2)在容积为3L的密闭容器中,由I2(g)和H2(g)合成HI(g),在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,HI的物质的量的变化情况如下图所示。
①温度为T1时,在0~tAmin内,H2的消耗速率v (H2)=__________
②分析上图所示图像,下列说法正确的是________(填序号)
a.温度为T2,容器内气体密度不变时,反应到达B点所示状态
b.平衡状态从A点移动到B点,n(HI)/n(H2)增大
c.该反应为放热反应
(3)加水稀释0.1mol·L-1的HF溶液,下列各量中增大的是________(填序号)
a. c(H+)
b. Ka(HF)
c. c(F-)/c(H+)
d. c(H+) / c(HF)
(4)在0.1mol·L-1HCl溶液中加入过量AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加KI溶液,出现黄色沉淀,试写出有关的离子方程式____________ 、_____________ 。
正确答案
(1)ac
(2)2nA/3tA mol·L-1·min-1; c
(3)d
(4)Ag++Cl-==AgCl↓ ;AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq)
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