- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
温度为T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡.反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,v(PCl3)==0.0016mol/(L•s),故A错误;
B、由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.2mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol/L,则n′(PCl3)=0.11 mol/L×2L=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>O,故B错误;
C、对于可逆反应:PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g),
开始(mol/L):0.5 0 0
变化(mol/L):0.1 0.1 0.1
平衡(mol/L):0.4 0.1 0.1
所以平衡常数k==0.025.
起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 molPCl3和0.20 molCl2,起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商Qc==0.02,K>Qc,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D、相同温度下,向容器中再充入1.0 mol PCl5,达到平衡时,与原平衡相比,压强增大平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,原平衡PCl5转化率=×100%=20%,所以PCl5的转化率小于20%,故D错误.
故选C.
体积相同的甲乙两容器中,分别充入1molA和1molB,在相同温度下发生反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g) 并达到平衡,甲容器保持体积不变,C的体积分数为m%;乙容器保持压强不变,C的体积分数为n%,则m和n的正确关系为( )
正确答案
解析
解:甲为恒温恒容容器反应达到平衡,乙为恒温恒压容器,达到平衡过程中需要保持压强不变,若保持温度相同,分别向两个容器中通入1mol A和1mol B,由于反应是向着气体体积减小的方向进行的,所以甲中反应达到平衡压强减小,乙容器中反应达到平衡,为保持恒压,反应过程中压强大于甲容器,所以最后达到平衡后,C的体积分数大于甲容器中C的体积分数,即m<n,
故选:A.
在一密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1~t4(s)时刻测得各物质的浓度如下表.据此下列结论正确的是( )
正确答案
解析
解:A.t3时刻达到化学平衡状态,它是一个动态平衡,v正=v逆≠0,故A错误;
B.从t1~t2,△c(A)=3mol•L-1,△c(B)=1.5 mol•L-1,△c(C)=1.5 mol•L-1,A的转化率为=50%,B的转化率为
=30%,故B错误;
C.化学方程式中,A、B、C的化学计量数之比为3:1.5:1.5=2:1:1,反应方程式为2A+B⇌C,故C正确;
D.从t2~t3,△c(A)=1mol•L-1,故用A表示的该阶段的化学反应速率为=
mol/(L•s)故D正确.
故选CD.
在相同条件下(T=500K),相同体积的甲乙两容器,甲中充入1gSO2和1gO2,乙中充入2gSO2和2gO2,反应2SO2+O2⇌2SO3达到平衡后,下列叙述中不正确的是( )
正确答案
解析
解:在相同温度下(T=500K),有相同体积的甲、乙两容器,且保持体积不变,加入二氧化硫和氧气发生的反应为:2SO2+O2⇌2SO3,反应是气体体积减小的放热反应,甲容器中和乙容器中相比,乙容器中压强大于甲,反应速率快,增大压强,平衡正向移动,二氧化硫转化率增大.
A.乙中物质浓度大于甲,化学反应速率:乙>甲,故A正确;
B.乙容器中压强大于甲,增大压强,平衡正向移动,SO2的体积分数减小,因此平衡混合物中SO2的体积分数:乙<甲,故B错误;
C.乙容器中压强大于甲,增大压强,平衡正向移动,SO2的转化率增大,因此SO2的转化率:乙>甲,故C正确;
D.乙容器中压强大于甲,增大压强,平衡正向移动,O2的体积分数减小,因此平衡时O2的体积分数:甲>乙,故D正确;
故选B.
(2015秋•兴宁市校级期中)一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1mol•L-1、0.3mol•L-1、0.08mol•L-1,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.设X转化的浓度为x,
X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)
初始:c1 c2 c3
转化:x 3x 2x
平衡:0.1moL/L 0.3mol/L 0.08mol/L
所以c1:c2=(x+0.1moL/L):(3x+0.3mol/L)=1:3,故A错误;
B.平衡时,正逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为3:2,故B错误;
C.反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比,所以达到平衡状态时,转化率相同,故C错误;
D.反应为可逆反应,物质不可能完全转化,如反应向逆反应分析进行,则c1>0,如反应向正反应分析进行,则c1<0.14mol•L-1,故有0<c1<0.14mol•L-1,故D正确;
故选:D.
在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g).2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol•L-1.请填空:
(1)x=______(有过程)
(2)温度降低,K值增大,则正反应是______(填“放热”或“吸热”)反应.
(3)B的转化率为______(有过程).
(4)能判断该反应达到平衡状态的依据是______(填编号)
A.混合气体的密度不变
B.容器中的压强不再变化
C.生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍
D.单位时间内生成3molA,同时生成1molB.
正确答案
解:(1)在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol•L-1,物质的量为0.4mol,则
发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡量(mol) 1.8 0.6 0.4 0.8
B、C的转化量相同,则化学计量数相同,即x=1
故答案为:1;
(2)温度降低,向放热反应方向进行,K值增大,平衡正向进行,怎么正向是放热反应,故答案为:放热;
(3)依据(1)的计算得到,B的转化率=×100%=40%,故答案为:40%;
(4)3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g),
A.反应前后气体质量不变,体积不变,过程中密度不变,所以混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故A错误;
B.反应前后气体压强发生变化,容器中的压强不再变化说明反应达到平衡,故B正确;
C.反应速率之比等于化学方程式系数之比,所以生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍,故C正确;
D.单位时间内生成3molA,同时生成1molB,只能说明反应正向进行,不能怎么反应达到平衡,故D错误;
故答案为:BC.
解析
解:(1)在一定条件下,将3molA 和1mol B 两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol•L-1,物质的量为0.4mol,则
发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)
起始量(mol) 3 1 0 0
变化量(mol) 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡量(mol) 1.8 0.6 0.4 0.8
B、C的转化量相同,则化学计量数相同,即x=1
故答案为:1;
(2)温度降低,向放热反应方向进行,K值增大,平衡正向进行,怎么正向是放热反应,故答案为:放热;
(3)依据(1)的计算得到,B的转化率=×100%=40%,故答案为:40%;
(4)3A(g)+B(g)⇌C(g)+2D(g),
A.反应前后气体质量不变,体积不变,过程中密度不变,所以混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡,故A错误;
B.反应前后气体压强发生变化,容器中的压强不再变化说明反应达到平衡,故B正确;
C.反应速率之比等于化学方程式系数之比,所以生成D的反应速率是生成B的反应速率的2倍,故C正确;
D.单位时间内生成3molA,同时生成1molB,只能说明反应正向进行,不能怎么反应达到平衡,故D错误;
故答案为:BC.
将一定量的氨基甲酸铵固体置于某容积恒定的真空容器中,发生反应:H2NCOONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)在不同温度下,该反应平衡状态部分数据见表.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.T1时c(NH3)=0.1mol L-1,T2时c(NH3)=0.2mol L-1,若T2>T1,则升高温度平衡正向移动,而升高温度平衡向吸热的方向移动,所以该反应的△H>0,故A错误;
B.根据向容器中充入N2,没有引起各物质浓度的变化,速率不变,平衡不移动,故B错误;
C.反应混合气体只有氨气与二氧化碳,二者物质的量之比始终为2:1,所以NH3体积分数不变时,不能说明该反应达到平衡,故C错误;
D.由A选项得T1时c(NH3)=0.1mol L-1,T2时c(NH3)=0.2mol L-1,反应的物质的量之比等于化学计量数之比,所以H2NCOONH4转化的△n(T2)=2△n(T1),故D正确;
故选D.
(2016•铜鼓县二模)已知2A(g)+B(g)⇌n C(g),在密闭容器中进行,K(300℃)>K(350℃),某温度下,A的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、K(300℃)>K(350℃),说明降低温度平衡正向移动,正反应为放热反应,故A错误;
B、若反应温度升高,平衡逆向移动,所以A的转化率减小,故B错误;
C、温度不变,平衡常数不变,故C错误;
D、容器内气体的平均相对分子质量不变,气体的物质的量不变,说明反应达到化学平衡状态,故D正确;
故选D.
某温度下,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H<0,在密闭容器中达到平衡,平衡时改变外界条件,使反应再次平衡,新平衡时,与原平衡相比变小了,则改变条件的可能有( )
正确答案
解析
解:A、保持容器的容积不变,升高了温度,则平衡会逆向进行,与原平衡相比变大了,故A错误;
B、保持容器压强和温度不变,向容器内补充了Ar(g),则会加大体积,相对于原平衡是减小了压强,平衡逆向移动,使得与原平衡相比变大了,故B错误;
C、保持容器容积和温度不变,向容器内补充了N2,则平衡会正向进行,与原平衡相比变小了,故C正确;
D、保持容器容积和温度不变,液化分离走部分NH3,平衡正向移动,但是氨气浓度减小的值要比氢气浓度减小的值更大,所以与原平衡相比变大了,故D错误;
故选C.
一定条件下,在容积为2L的密闭容器里加入一定物质的量的A和B,发生如下反应并建立平衡:A(g)+2B(g)⇌C(g)+2D(g) 测得平衡时各物质的浓度是:c(A)=0.3mol/L,c(B)=0.2mol/L,c(C)=0.15mol/L.最初向容器里加入A的物质的量是( )
正确答案
解析
解:依据化学平衡的三段式列式计算,设起始量A的物质的量浓度为x,B的物质的量浓度为y,则得到:
A(g)+2B(g)⇌C(g)+2D(g)
起始量(mol/L) x y 0 0
变化量(mol/L) 0.15 0.3 0.15 0.3
平衡量(mol/L) 0.3 0.2 0.15 0.3
最初向容器里加入A的物质的量浓度x=0.3mol/L+0.15mol/L=0.45mol/L;
最初向容器里加入A的物质的量为0.45mol/L×2L=0.9mol;
故选C.
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