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题型: 单选题
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单选题

一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-QkJ/mol.现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在 I中充入1molCO和1molH2O,在Ⅱ中充入1molCO2和1mol H2,在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应.达到平衡时,上述三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3.下列说法正确的是(  )

A2Q1=2Q2<Q3

B容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量高

C容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小

D容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1

正确答案

C

解析

解:A.容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡,该反应为放热,容器Ⅱ中从逆反应开始到达,该反应为吸热,无法比较Q1、Q2的大小,故A错误;

B.容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上再加入1mol CO和1mol H2O,压强不影响该化学平衡,反应向正反应进行,故容器Ⅲ中到达平衡时温度更高,该反应正反应是放热反应,温度升高平衡向着逆向移动,则容器Ⅲ中CO的转化率低,CO的百分含量高,所以容器Ⅰ中CO的百分含量比容器Ⅲ中CO的百分含量低,故B错误;

C.容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,则容器Ⅱ中的反应的平衡常数大于容器Ⅰ,故C正确;

D.温度相同时,容器I中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1,容器Ⅱ中所到达的平衡状态,相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度,平衡向正反应移动,二氧化碳的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中CO2的转化率低,故容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1,故D错误;

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

在t℃时,向2L密闭容器中放入1molA和1molB,发生下列反应:A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g),平衡时C的含量为m%,保持其他条件不变,若按下列配比将物质放入容器中达到平衡时,C的含量仍为m%的是(  )

A2molA和1molB

B2molD和A、B、C各1mol

C1molC和2molD

D1molC和1molD

正确答案

C

解析

解:该反应在恒温恒容下,达到平衡后,C的含量仍为m%,说明两反应为等效平衡,只要按照按化学计量数将各物质的量转化到左边,满足n(A)=1mol,n(B)=1mol即可,

A.2molA和1molB,与1molA和1molB相比,A的物质的量多了1mol,平衡向着正向移动,则达到平衡时C的含量大于m%,故A错误;

B.2molD和A、B、C各1mol,将1nolC、2molD按照化学计量数转化成反应物,相当于1molA、1molB,则A、B的总物质的量为:n(A)=2mol、n(B)=2mol,与原平衡不互为等效平衡,达到平衡时C的含量不等于m%,故B错误;

C.1molC和2molD,按照化学计量数转化成反应物,相当于加入了1molA、1molB,两个平衡为完全等效平衡,达到平衡时C的含量一定为m%,故C正确;

D.1molC和1molD,按照化学计量数转化成反应物,相当于加入了0.5molA、0.5molB和0.5molC,与原反应中1molA、1molB不互为等效平衡,达到平衡时C的含量不是w%,故D错误;

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.4kJ•mol-1实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:下列叙述不正确的是(  )

A平衡时SO3气体的体积分数:③=①>②

Ba+c=196.4

C三个容器内反应的平衡常数:③=①=②

D平衡时O2的浓度:①=③=2×②

正确答案

D

解析

解:A.③与①相比,二者为完全等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,②起始时各物质物质的量是③、①的一半,故平衡时SO3气体的体积分数:③=①>②b,故A正确;

B.③与①相比,二者为完全等效平衡,正向反应是放热反应,逆向反应是吸热反应,a+c=196.4,故B正确;

C.从平衡常数是只与温度有关的物理量,与物质的浓度无关,温度相等平衡常数相等,故C正确;

D.在体积相等的三个恒容密闭容器中,③与①等效,平衡时O2的浓度:①=③,②中压强减小,平衡向左移动,O2浓度增大,平衡时O2的浓度:①=③<2×②,故D错误;

故选D.

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题型: 单选题
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单选题

已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.3kJ•mol-1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,达到平衡状态II,则下列说法正确的是(  )

A两个平衡状态的平衡常数的关系:KI<KII

BH2的百分含量相同

CN2的转化率:平衡I<平衡II

D反应放出的热量:QI=QII<92.3 kJ

正确答案

B

解析

解:已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.3kJ•mol-1,在一定温度和催化剂的条件下,向一密闭容器中,通入1molN2和3molH2,达到平衡状态I,反应是可逆反应△H1>-92.3kJ•mol-1;相同条件下,向另一体积相同的密闭容器中通入0.9molN2、2.7molH2和0.2molNH3,转化起始量为1molN2和3molH2,达到平衡状态II和平衡状态I相同;

A、平衡常数随温度变化,两个平衡状态的平衡常数的关系:KI=KII,故A错误;

B、平衡状态II和平衡状态I相同;H2的百分含量相同,故B正确;

C、平衡状态II和平衡状态I相同,N2的转化率:平衡I>平衡II,故C错误;

D、反应是可逆反应不能进行彻底,平衡Ⅱ反应是正逆进行,反应放出的热量:QI>QII都小于92.3 kJ,故D错误;

故选B.

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题型: 单选题
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单选题

一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g),若反应开始时充入2molA和2molB,达平衡后A的体积分数为a%.其它条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数仍为a%的是(  )

A2mol C

B2molA、1molB和1molHe(不参加反应)

C1molB和1molC

D2molA、3molB和3molC

正确答案

D

解析

解:反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)中,气体的体积前后相同,在一定温度下,在恒容密闭容器中得到平衡状态,只要满足物质全部转化为A、B,且满足n(A):n(B)=1:1,则

A.2molC相当于molA和molB,二者的比值为2:1,大于1:1,则平衡后A的体积分数大于a%,故A错误;

B.2molA、1molB和1molHe(不参加反应),n(A):n(B)=2:1,大于1:1,则平衡后A的体积分数大于a%,故B错误;

C.1molB和1molC,相当于molA和molB,n(A):n(B)=1:2,小于1:1,则平衡后A的体积分数小于a%,故C错误;

D.2molA、3molB和3molC,相当于4molA和4molB,二者的比值为于1:1,则平衡后A的体积分数等于a%,故D正确.

故选D.

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题型: 多选题
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多选题

Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g),该反应的平衡常数K=64,在1L恒容密闭容器甲和乙中,甲中加有四种物质各1mol,乙中加有Fe2O3,Fe,CO2各1mol,CO 2mol.达平衡后,两容器中不等的是(  )

A用CO表示反应速率

B平衡混合气体的平均相对分子质量

CCO的转化率

DCO2的体积分数

正确答案

A,C

解析

解:可逆反应Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)的平衡常数K==64,整理可得:==4,即达到平衡时二氧化碳和CO的浓度之比相等,则混合气体中二氧化碳的体积分数、混合气体的平均分子质量一定相等,故B、D错误;

由于乙中CO浓度大于甲,则甲中反应速率加快,所以甲和乙中用CO表示反应速率不相等,故A正确;

设达到平衡时甲消耗CO的物质的量为x,乙中消耗CO的物质的量为y,

则:Fe2O3(s)+3CO(g)⇌2Fe(s)+3CO2(g)

起始量(mol):1(2)1(1)

变化量(mol):x (y)             x(y)

平衡量(mol):1-x (2-y)         1+x (1+y)

反应前后气体体积不变,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,===4,解得x=0.6mol,则甲中CO的转化率为:×100%=60%;

乙中根据平衡常数可得:==4,解得:y=1.4mol,则乙中CO的转化率为:×100%=70%,

所以甲中CO的转化率小于乙,故C正确;

故选AC.

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题型: 单选题
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单选题

一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB,发生反应2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(s),达到平衡时,C的浓度为ω mol/L.若维持容器体积和温度不变,改由下列四种配比作为起始物质,达到平衡时,C的浓度仍为ω mol/L的是(  )

A4molA+2molB

B3molC+2molD

C1molB+3molC+1molD

D2molA+1molB+3molC+1molD

正确答案

B

解析

解:A、该反应是气体体积不变的反应,压强不影响平衡,开始加入4molA+2molB,与加入2molA和1molB达平衡的平衡为等效平衡,达到平衡时C的浓度为2wmol/L,故A错误;

B、开始加入3molC+1molD,将3molC、1molD按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB,故等效为开始加入2molA、2molB所到达的平衡,达到平衡时C的浓度为1.2mol/L,多加的1molD是固体,不会引起平衡的移动,故B正确;

C、1molB+3molC+1molD,按化学计量数转化到左边可得2molA、2molB,与原反应不是等效平衡,达到平衡时C的浓度为不是wmol/L,故C错误;

D、2molA+1molB+3molC+1molD,按方程式的化学计量数转化到左边,可得4molA、2molB与原反应不是等效平衡,达到平衡时C的浓度为2wmol/L,故D错误;

故选:B.

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题型:简答题
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简答题

一定条件下把2mol SO2和1mol O2充入密闭容器中,反应2SO2+O2⇌2SO3到达平衡时,若温度不变,用 a、b、c表示起始时SO2、O2和SO3的物质的量.若 a、b、c取值不同,必须满足一定关系才能保证达到平衡时,反应混合物的质量分数与上述平衡时完全相同.则:

(1)a=0b=0c=______

(2)a=0.5 则b=______,c=______

(3)a、b、c 取值的一般条件用方程式表示:(一个只含a、c,另一只含 b、c)________、______

正确答案

解:一定条件下把2mol SO2和1mol O2充入密闭容器中,反应2SO2+O2⇌2SO3到达平衡时,若温度不变,用 a、b、c表示起始时SO2、O2和SO3的物质的量,若 a、b、c取值不同,必须满足一定关系才能保证达到平衡时,反应混合物的质量分数与上述平衡时完全相同,说明它们互为等效平衡,只要将三氧化硫的物质的量c转化成反应物,满足n(SO2)=2mol、n(O2)=1mol即可,

(1)a=0、b=0,若要满足n(SO2)=2mol、n(O2)=1mol,则需要三氧化硫的物质的量为2mol,则c=2,

故答案为:2;

(2)a=0.5mol,若要满足二氧化硫的物质的量为2mol,则还需要2mol-0.5mol=1.5mol二氧化硫,生成1.5mol二氧化硫需要三氧化硫1.5mol,即c=1.5,1.5mol三氧化硫完全转化成氧气,会生成0.75mol氧气,若要满足氧气的物质的量为1mol,则b+0.75=1,b=0.25,

故答案为:0.25;1.5;

(3)若要满足n(SO2)=2mol、n(O2)=1mol,则cmol三氧化硫完全反应转化成二氧化硫和氧气,则会生成cmol二氧化硫、0.5cmol氧气,若要互为等效平衡,则a+c=2、b+0.5c=1,

故答案为:a+c=2、b+0.5c=1.

解析

解:一定条件下把2mol SO2和1mol O2充入密闭容器中,反应2SO2+O2⇌2SO3到达平衡时,若温度不变,用 a、b、c表示起始时SO2、O2和SO3的物质的量,若 a、b、c取值不同,必须满足一定关系才能保证达到平衡时,反应混合物的质量分数与上述平衡时完全相同,说明它们互为等效平衡,只要将三氧化硫的物质的量c转化成反应物,满足n(SO2)=2mol、n(O2)=1mol即可,

(1)a=0、b=0,若要满足n(SO2)=2mol、n(O2)=1mol,则需要三氧化硫的物质的量为2mol,则c=2,

故答案为:2;

(2)a=0.5mol,若要满足二氧化硫的物质的量为2mol,则还需要2mol-0.5mol=1.5mol二氧化硫,生成1.5mol二氧化硫需要三氧化硫1.5mol,即c=1.5,1.5mol三氧化硫完全转化成氧气,会生成0.75mol氧气,若要满足氧气的物质的量为1mol,则b+0.75=1,b=0.25,

故答案为:0.25;1.5;

(3)若要满足n(SO2)=2mol、n(O2)=1mol,则cmol三氧化硫完全反应转化成二氧化硫和氧气,则会生成cmol二氧化硫、0.5cmol氧气,若要互为等效平衡,则a+c=2、b+0.5c=1,

故答案为:a+c=2、b+0.5c=1.

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题型: 单选题
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单选题

向甲乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2mol A、4molB和1molA、2molB.相同条件下,发生下列反应:A(g)+2B(g)xC(g)△H<0.测得两容器c(A)随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是(  )

Ax可能等于3

B向平衡后的乙容器中充入氦气可使A的转化率降低

C将乙容器单独升温,c(A)可达到0.78mol/L

D若向甲容器中再充入2molA、4molB,平衡时甲容器中c(A)大于1.56mol/L

正确答案

C

解析

解:A:甲容器所到达的平衡状态可以等效为乙容器压强增大一倍(体积缩小为原来的),当乙容器体积缩小为原来的时,这一瞬间,c(A)=1mol/L,大于0.78mol/L,说明容器内平衡受压强影响而移动,向着消耗A的方向移动,即向正反应方向移动,压强增大向着体积减小的方向移动,故:1+2>X.故A错.

B:向平衡后的乙容器中充入氦气,容器内压强虽然增大,但反应混合物各组分的浓度不变,平衡不移动,转化率不变(压强影响平衡移动的本质是改变体积进而影响反应混合物各组分的浓度).故B错.

C:该反应为放热反应,将乙容器单独升温,平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,c(A)增大,c(A)可达到0.78mol/L,故C对.

D:向甲容器中再充入2molA、4molB,可以等效为原平衡状态下压强增大一倍,平衡向正反应方向移动,转化率增大,所以平衡时甲容器中c(A)小于2倍原平衡中的c(A),所以平衡时甲容器中0.78mol/L<c(A)<1.56mol/L,故D错.

故选C.

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题型: 单选题
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单选题

在一个固定体积的密闭容器中,加入2mol A和1mol B发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为w mol/L.若维持体积和温度不变,按下列四种方式加入起始量,达平衡后,C仍为w mol/L的是(  )

A4mol A+2mol B

B2mol A+1mol B+3mol C+1mol D

C3mol C+1mol D+1mol B

D3mol C+1mol D

正确答案

D

解析

解:A、4molA+2molB,这与这和题目开始不一样,故A错误;

B、采用极限分析法,3molC和1molD完全反应生成2molA和1molB,此时容器中共含有4molA和2molB,这和题目开始不一样,故B错误;

C、采用极限分析法,3molC和1molD完全反应生成2molA和1molB,此时容器中共含有2molA和2molB,这和题目开始不一样,故C错误;

D、采用极限分析法,3molC+1molD完全反应生成2molA和1molB,这和题目开始一样,故D正确;

故选:D.

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