- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
①该反应的化学方程式为______；
②前2 min用A的浓度变化表示的化学反应速率为______；在2min时，化学反应速率加快，速率改变的原因可能是______（用字母表示）．
A、增大压强 B．降低温度 C．加入催化剂 D．减少反应物的物质的量．
正确答案
解：①达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8mol、1.0mol、1.2mol、0.8mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物，故反应的化学方程式为4A+5B⇌6C+4D，
故答案为：4A+5B⇌6C+4D；
②前2min时，A的物质的量变化为：0.4mol；所以v（A）=
故答案为：0.1mol•L-1•min-1；AC．
解析
解：①达到平衡时A、B、C、D改变的物质的量分别为0.8mol、1.0mol、1.2mol、0.8mol，且A、B的物质的量减少，应为反应物；C、D的物质的量增加，应为生成物，故反应的化学方程式为4A+5B⇌6C+4D，
故答案为：4A+5B⇌6C+4D；
②前2min时，A的物质的量变化为：0.4mol；所以v（A）=
故答案为：0.1mol•L-1•min-1；AC．
将1mol X、3mol Y充入一个密闭容器中，在一定条件下发生如下反应并达到平衡：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）；△H＜0．当改变某个条件并达到新平衡后，叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．升高温度，平衡向逆反应方向移动，则X的体积分数增大，故A错误；
B．缩小体积，虽然平衡向正方向移动，但Y的浓度反而增大，故B错误；
C．保持容器体积不变，充入一定量的稀有气体，参加反应物质的浓度不变，则平衡不移动，故C正确；
D．保持容器体积不变，充入一定量的Z，平衡向逆方向移动，但气体的总物质的量增大，转化的较少，X的体积分数反而减小，故D错误．
故选C．
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-190kJ•mol-1
（1）该反应500℃时的平衡常数______450℃时的平衡常数（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）450℃时，在一2L密闭容器中，将二氧化硫和氧化混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是______．
（3）据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是______（用文字表达），10min到15min的曲线变化的原因可能是______（填字母）．
A．加了催化剂 B．缩小容器体积
C．降低温度 D．增加SO3物质的量
（4）欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是______．（填字母）
a．向装置中再充入N2 b．向装置中再充入O2
c．改变反应的催化剂 d．升高温度
（5）利用图中数据计算450℃时反应进行至15min时，SO2的平衡转化率为：______．
（6）450℃时，另一2L容积不变的密闭容器中，测得某时刻各物质的量如下：
n（SO2）=0.4mol，n（O2）=0.2mol，n（SO3）=0.8mol，则此时该反应向______进行（填“正反应方向”“逆反应方向”或“处于平衡状态”）．
正确答案
解：（1）2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-190kJ•mol-1，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，所以该反应500℃时的平衡常数小于该反应400℃时的平衡常数，故答案为：＜；
（2）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15-20min和25～30 min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态，
故答案为：15-20min和25～30 min；
（3）由图可知，反应进行至20min时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大O2浓度（通入O2）；
由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变．
A．加了催化剂，增大反应速率，故A正确；
B．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，故B正确；
C．降低温度反应速率降低，故C错误；
D．10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加SO3的物质的量，故D错误；
故答案为：增大O2浓度（通入O2）；AB；
（4）欲提高SO2的转化率，平衡正向进行，
a．向装置中再充入N2，恒温恒容容器，总压增大，分压不变，平衡不动，故a不符合；
b．两种反应物增加一种会提高另一种的转化率，向装置中再充入O2，二氧化硫转化率增大，故b符合；
c．改变反应的催化剂，改变反应速率但不改变化学平衡，故二氧化硫转化率不变，故c不符合；
d．反应是放热反应，升高温度平衡逆向进行，二氧化硫转化率减小，故d不符合；
故答案为：b；
（5）利用图中数据计算450℃时反应进行至15min时，反应达到平衡状态，SO2物质的量从0.2mol变化为0.16mol，转化率=
（6）图象分析，450°C，反应进行至15min时，达到平衡状态，n（SO2）=0.16mol；n（O2）=0.08mol；n（SO3）=0.04mol；
各物质的浓度为：c（SO2）=0.08mol/L；c（O2）=0.04mol/L；c（SO3）=0.02mol/L；
则化学平衡常数K=
450℃时，另一2L容积不变的密闭容器中，测得某时刻各物质的量为n（SO2）=0.4mol，n（O2）=0.2mol，n（SO3）=0.8mol，则各物质的浓度为：c（SO2）=0.2mol/L，c（O2）=0.1mol/L，c（SO3）=0.4mol/L；
浓度商为：Qc=
故答案为：向逆反应方向．
解析
解：（1）2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-190kJ•mol-1，反应是放热反应，升温平衡逆向进行，平衡常数减小，所以该反应500℃时的平衡常数小于该反应400℃时的平衡常数，故答案为：＜；
（2）反应混合物各物质的物质的量不变化，说明反应处于平衡状态，由图可知在15-20min和25～30 min出现平台，各组分的物质的量不变，反应处于平衡状态，
故答案为：15-20min和25～30 min；
（3）由图可知，反应进行至20min时，平衡向正反应移动，瞬间只有氧气的浓度增大，应是增大O2浓度（通入O2）；
由图可知，反应向正反应进行，10min到15min反应混合物单位时间内的变化量增大，说明反应速率增大，10min改变瞬间，各物质的物质的量不变．
A．加了催化剂，增大反应速率，故A正确；
B．缩小容器体积，增大压强，增大反应速率，故B正确；
C．降低温度反应速率降低，故C错误；
D．10min改变瞬间，各物质的物质的量不变，不是增加SO3的物质的量，故D错误；
故答案为：增大O2浓度（通入O2）；AB；
（4）欲提高SO2的转化率，平衡正向进行，
a．向装置中再充入N2，恒温恒容容器，总压增大，分压不变，平衡不动，故a不符合；
b．两种反应物增加一种会提高另一种的转化率，向装置中再充入O2，二氧化硫转化率增大，故b符合；
c．改变反应的催化剂，改变反应速率但不改变化学平衡，故二氧化硫转化率不变，故c不符合；
d．反应是放热反应，升高温度平衡逆向进行，二氧化硫转化率减小，故d不符合；
故答案为：b；
（5）利用图中数据计算450℃时反应进行至15min时，反应达到平衡状态，SO2物质的量从0.2mol变化为0.16mol，转化率=
（6）图象分析，450°C，反应进行至15min时，达到平衡状态，n（SO2）=0.16mol；n（O2）=0.08mol；n（SO3）=0.04mol；
各物质的浓度为：c（SO2）=0.08mol/L；c（O2）=0.04mol/L；c（SO3）=0.02mol/L；
则化学平衡常数K=
450℃时，另一2L容积不变的密闭容器中，测得某时刻各物质的量为n（SO2）=0.4mol，n（O2）=0.2mol，n（SO3）=0.8mol，则各物质的浓度为：c（SO2）=0.2mol/L，c（O2）=0.1mol/L，c（SO3）=0.4mol/L；
浓度商为：Qc=
故答案为：向逆反应方向．
在一密闭容器中，可逆反应：aA（g）+bB（g）⇌cC（g）达平衡后，测得此时C的浓度为0.6mol•L-1若保持温度不变，将容器的容积压缩为原来的一半，当重新达平衡后，C的浓度是0.8mol•L-1下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：假定平衡不移动，将气体体积压缩到原来的一半，C的浓度为1.2mol/L，实际达到新平衡后，C的浓度为0.8mol/L＜1.2mol/L，说明压强增大，平衡向逆反应移动，
A．平衡向逆反应移动，A的转化率减小，故A错误；
B．由上述分析可知，平衡向逆反应方向移动，故B错误；
C．平衡向逆反应方向移动，混合气体总质量不变、C的质量减小，故C的质量分数减小，故C错误；
D．压强增大，平衡向逆反应移动，故a+b＜c，故D正确，
故选：D．
（2015秋•孝感期末）在25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．反应达到平衡时，X的转化率为：
B．根据反应速率之比等于浓度变化量之比等于化学计量数之比可知：△c（X）：△c（Y）：△c（Z）：=0.05：0.15：0.1=1：3：2，则反应的方程式为X+3Y⇌2Z，K═
C．反应正向是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，即向着生成Z的方向移动，温度不变，则平衡常数不变，故C错误；
D．平衡常数受温度的影响，改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确；
故选BD．
A该反应的平衡常数表达式K=
B若平衡时保持温度不变，压缩容器体积平衡向逆反应方向移动
C反应至15 min时，改变的条件是升高温度
D反应在前10 min的平均反应速率：v（D）=0.3 mol•L-1•min-1
正确答案
解析
解：A．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，可逆反应A（g）+B（g）⇌C（s）+xD（g）的平衡常数表达式k=
B．由图可知，平衡时A、D的浓度变化量分别为1.5mol/L、3mol/L，故1：x=1.5mol/L：3mol/L，所以x=2，反应前后气体的体积不变，增大压强平衡不移动，故错误；
C．由图可知，改变条件瞬间，反应混合物的浓度不变，平衡向逆反应移动，该反应正反应为吸热反应，故改变条件应是降低温度，故错误；
D．由图象可知，10min时到达平衡，平衡时D的浓度变化量为3mol/L，故v（D）=
故选D．
在80℃时，将0.20mol的四氧化二氮气体充入1L已抽空的固定容积的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
根据本题内容和表格中提供的数据填空（C1、C2、C3、A、B表示相应的浓度）请回答下列各小题：
（1）该反应的化学方程式为______；达到平衡时四氧化二氮的转化率为______%，表中C2______C3______A（填“＜”、“＞”=）
（2）20s时，四氧化二氮的浓度C1=______mol•L-1，在0s～20s内四氧化二氮的平均反应速率为______．
正确答案
N2O4⇌2NO2
55%
＞
=
0.14
0.003mol/（L•s）
解析
解：（1）由表可知，60s时反应达平衡，c（NO2）=0.22mol/L，反应的N2O4浓度为0.11mol/L，反应的化学方程式为：N2O4⇌2 NO2，
N2O4⇌2 NO2，
浓度变化：0.11mol/L 0.22mol/L
所以平衡时N2O4的转化率为
60s后反应达平衡，反应混合物各组分的浓度不变，所以C3=A=B=0.20mol/L-0.11mol/L=0.09mol，40s时：
N2O4⇌2 NO2，
0.2mol/L 0
0.1mol/L 0.2mol/L
0.1mol/L C2=0.2mol/L
C2=0.2mol/L＞C3=A=B=0.09mol/L；
故答案为：N2O4⇌2NO2；55%；＞；=；
（2）进行到20s；
N2O4 ⇌2NO2
起始量（mol/L） 0.20 0
变化量（mol/L） 0.06 0.12
20S末（mol/L） 0.14 0.12
20s时，N2O4的浓度=C1=0.14mol/L；
0～20s内N2O4的平均反应速率=
故答案为：0.14；0.003mol/（L•s）．
一定条件下，可逆反应X（g）+3Y（g）
正确答案
解析
解：若反应向正反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最大，Z的浓度最小，假定完全反应，则：
根据方程式 X2（气）+3Y2（气） 
开始（mol/L）：c1 c2 c3
变化（mol/L）：0.04 0.12 0.08
平衡（mol/L）：0.2 0.3 0.08
c1=0.24 c2=0.42 c3=0
若反应逆反应进行到达平衡，X2、Y2的浓度最小，Z的浓度最大，假定完全反应，则：
根据方程式 X2（气）+3Y2（气）
开始（mol/L）：c1 c2 c3
变化（mol/L）：0.1 0.3 0.2
平衡（mol/L）：0.2 0.3 0.08
c1=0.1 c2=0 c3=0.28
由于为可能反应，物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0.1＜c（X2）＜0.24，0＜c（Y2）＜0.42，0＜c（Z）＜0.28
A、X、Y的变化量之比和起始量之比不相同，所以转化率不相同，故A正确；
B、平衡时，Y和Z的生成速率之比为化学方程式系数之比为3：2，故B正确；
C、X2 和Y2平衡浓度为2：3，变化的量为1；3，c1：c3不一定为1：2，故C错误；
D、物质不能完全转化所以平衡时浓度范围为0＜c（Z）＜0.28，故D正确．
故选C．
在容积相同的甲、乙两个密闭容器中，均分别充入2mol SO2和1mol O2，发生反应：2SO2+O2⇌2SO3，在相同温度下，若甲容器始终保持体积不变，乙容器始终保持压强不变，达平衡时测得甲容器中SO2的转化率为25%，则乙容器中SO2的转化率（ ）
正确答案
解析
解：2SO2+O2⇌2SO3反应为气体物质的量减小的反应，
若甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，则随着反应的进行，甲的压强逐渐减小，乙容器压强大于甲容器压强，增大压强，平衡向正反应方向移动，当甲中的SO2的转化率为25%时，则乙容器中SO2的转化率应是大于25%，
故选：C．
在密闭容中发生下列反应aA（g）⇌cC（g）+dD（g），压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，如平衡不发生移动，则D的浓度应为原来的2倍，但D的浓度为原平衡的1.8倍，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，
则应有a＜c+d，且A的转化率减小，D的体积分数减小，
故选D．
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