- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
在容积相同且固定不变的四个密闭容器中,进行同样的可逆反应:2A(g)+B(g)⇌3C(g)+2D(g),起始时四个容器所盛A、B的量分别为:甲:2mol A,1mol B;乙:1mol A,1mol B;丙:2mol A,2mol B;丁:1mol A,2mol B.在相同温度下建立平衡时,A、B的转化率大小关系正确的是( )
正确答案
解析
解:将起始时情况作如下排列:
2A(g)+B(g)⇌3C(g)+2D(g)
甲 2 mol 1 mol
乙 1 mol 1 mol
丙 2 mol 2 mol
丁 1 mol 2 mol
A越少B越多,A的转化率越高,则A转化率最高的为丁,最低的为甲;乙与丙相比较,丙相当于在乙的基础上再分别增加1 mol A和1 mol B,因是恒容为加压,平衡逆向移动使A的转化率减小,故A的转化率甲<丙<乙<丁,同理得B的转化率:丁<丙<乙<甲.
故选A.
将4mol A气体和2mol B气体在2L的密闭容器中混合,并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g),反应2s后测得C的浓度为0.6mol/L.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:反应2s后测得C的浓度为0.6mol/L,物质的量=0.6mol/L×2L=1.2mol;
2A(g)+B(g)⇌2C(g)
起始量(mol) 4 2 0
变化量(mol) 1.2 0.6 1.2
2s末量(mol) 2.8 1.4 1.2
A、用物质A表示2 s内的平均反应速率==0.3 mol/(L•s),故A正确;
B、用物质B表示2 s内的平均反应速率==0.15 mol/(L•s)故B错误;
C、2 s后物质A的转化率=×100%=30%,故C错误;
D、2 s后物质B的浓度==0.7mol/L,故D错误;
故选A.
某温度下,反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)的平衡常数为1 600.此温度下,在容积一定的密闭容器中加入一定量的X和Y,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、因为Qc==208.3<1600,所以反应未达平衡,还要正向进行,此时v(正)>v(逆),故A错误;
B、利用三段式,
X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)
某时刻(mol/L) 0.06 0.08 0.08
转化(mol/L) 0.01 0.03 0.02
平衡(mol/L) 0.05 0.05 0.1
此时,=1600,故B正确;
C、利用三段式,
X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)
起始(mol/L) 0.1 0.2 0
转化(mol/L) 0.05 0.15 0.1
平衡(mol/L) 0.05 0.05 0.1
根据转化率=×100%,X的转化率为
×100%=50%,故C错误;
D、平衡常数只受温度影响,压强改变时平衡不移动,故D错误;
故选B.
对于可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,下列研究目的和图示相符的是( )
正确答案
解析
解:A.增大压强,反应速率增大,到达平衡所用时间较少,图象不符,故A错误;
B.正反应为放热反应,则升高温度平衡向逆反应方向移动,氧气的转化率降低,图象不符,故B错误;
C.只增加氧气的浓度,则正反应增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,与图象吻合,故C正确;
D.平衡常数只受温度的影响,和氧气的浓度大小无关,图象不符,故D错误.
故选C.
在一定温度下,固定体积为2L密闭容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,n(SO2)随时间的变化如表:
则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A.当v(SO2)=v(SO3)时,该反应可能达到平衡状态也可能没有达到平衡状态,与反应物的物质的量及转化率有关,故A错误;
B.0~4min内二氧化硫的平均反应速率==0.015mol/(L•min),同一可逆反应中,同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,则用O2表示0~4min内该反应的平均速率为0.0075mol/(L•min),故B错误;
C.升高温度,虽然反应速率增大,但平衡向逆反应方向移动,导致化学平衡常数减小,故C错误;
D.平衡时,再通入氧气,平衡向正反应方向移动,导致二氧化硫的转化率增大,温度不变,化学平衡常数不变,导致氧气的转化率减小,故D正确;
故选D.
在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示.下列叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图象可知,反应中M的物质的量逐渐增多,N的物质的量逐渐减少,则在反应中N为反应物,M为生成物,图象中,在相等的时间内消耗的N和M的物质的之比为2:1,所以反应方程式应为2N⇌M,故A错误;
B、t1时,N的物质的量为6mol.M的物质的量为3mol,又同一反应体系体积相同,则根据C=,N的浓度是M浓度的2倍,故B正确;
C、由图可知t2时M仍然在增大,N仍然在减小,此时反应继续向正方向移动,反应没有达到平衡,故C错误;
D、由图可知t3时,M、N都不变,则反应达到平衡,正逆反应速率相等,故D错误.
故选B.
在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2,发生如下反应:2NO2(g)⇌N2O4(g);△H<0.达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,与原平衡比较,下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,
A.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的物质的量减小、总的质量不变,故混合气体的平均相对分子质量增大,故A正确;
B.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,故B正确;
C.等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的总的质量不变,NO2的质量分数减小,故C错误;
D.达平衡后再向容器中充入amol NO2,再次达到平衡后,等效为在原平衡的基础上压强增大1倍,平衡右移,NO2的转化率增大,参加反应的NO2的物质的量大于2amol,故放出的总热量大于原来的2倍,故D正确;
故选C.
如图所示,图Ⅰ是恒压密闭容器,图Ⅱ是恒容密闭容器.当其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2mol X和2mol Y,开始时容器的体积均为V L,发生如下反应并达到平衡状态(提示:物质X、Y的状态均未知,物质Z的状态为气态):2X(?)+Y(?)⇌a Z(g)此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2.
下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、设达平衡时Y反应的物质的量为x,则:
2X(?)+Y(?)⇌a Z(g)
起始量:2 2 0
转化量:2x x ax
平衡量:2-2x 2-x ax
由(2-2x):(2-x):ax=1:3:2可得x=0.8,a=1,故A错误;
B.如X、Y都是气体,则混合气体的密度不变,如图所示,体积不变,气体的密度增大,则应有固体或液体参加反应生成气体,则X、Y中只有一种为气态,故B正确;
C.若X、Y均为气态,反应Ⅰ体系的压强大于反应Ⅱ体系的压强,反应Ⅰ可看成是在Ⅱ的基础上增大压强,平衡向反应方向移动,则转化率Ⅰ>Ⅱ,故C正确;
D.若X为固态、Y为气态,则反应前后气体的物质的量相等,压强不变,图Ⅱ压强等于图Ⅰ压强,则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ=Ⅱ,故D错误;
故选BC.
可逆反应①X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)、②2M(g)⇌N(g)+p(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密闭隔板.反应开始和达到平衡状态是有关物理量的变化如图所示:
下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A.降温由平衡(Ⅰ)向平衡(Ⅱ)移动,同时X、Y、Z的总物质的量减少,说明平衡向右移动,正反应放热,故A错误;
B.由平衡(Ⅰ)到平衡(Ⅱ),化学反应②发生移动,气体摩尔体积不会相等的,故B错误;
C.达平衡(Ⅰ)时,右边气体的物质的量不变,仍为2mol,左右气体压强相等,设平衡时左边气体的物质的量为xmol,则有=
,x=
=
mol,即物质的量减少了3-
=
mol,据方程式可知:X反应了
mol,所以达平衡(Ⅰ)时,X物质的量为:1mol-=
mol=
mol,X的体积分数为:
÷
=
,故C错误;
D.平衡时,右边物质的量不变,由图可以看出达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为:=
,故D正确;
故选D.
(2015秋•徐汇区月考)工业上用CO和H2生产燃料甲醇.一定条件下密闭容器中发生反应,测得数据曲线如图所示(反应混合物均呈气态).下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A.由图可知,反应至10分钟达到平衡状态,△c(CO)=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,△c(CH3OH)=0.75mol/L-0=0.75mol/L,△c(CO):△c(CH3OH)=1:1,反应的化学方程式:CO+2H2⇌CH3OH,故A正确;
B.反应进行至3分钟时,并没有达到化学平衡状态,因此正、逆反应速率不相等,故B错误;
C.反应至10分钟时,△c(CO)=1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L,v(CO)==0.075 mol/(L•min),故C正确;
D.增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,K只受温度的影响,K不变,故D错误;
故选BD.
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