題目列表(包括答案和解析)
9.一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g),若反應(yīng)開始時(shí)充入2 mol A和2 mol B,達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%.其他條件不變時(shí),若按下列四種配比作為起始物質(zhì),平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是
( )
A.2 mol C
B.2 mol A, 1 mol B和1 mol He(不參加反應(yīng))
C.1 mol B和1 mol C
D.2 mol A, 3 mol B和3 mol C
解析:因該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積不變的反應(yīng),因此只要n(A)∶n(B)=1∶1即為等效平衡,因此將選項(xiàng)中各種配比全部轉(zhuǎn)化為起始時(shí)A和B的物質(zhì)的量并與題給平衡進(jìn)行逐一分析:
起始物質(zhì)的量(mol 2A(g)+B(g)3C(g) 平衡時(shí)φ(A)
已知 2 2 0 a%
A 0 >a%
B 2 1 0 >a%
C 0 <a%
D 4 4 0 。a%
所以選A、B.
答案:AB
8.一定條件下,向一帶活塞的密閉容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,發(fā)生下列反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),達(dá)到平衡后改變下述條件,SO3平衡濃度不改變的是
( )
A.保持溫度和容器體積不變,充入1 mol SO3(g)
B.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入 1mol SO3(g)
C.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1 mol SO2(g)
D.保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變,充入1 mol Ar(g)
解析:A項(xiàng)溫度和體積不變,充入1 mol SO3(g),相當(dāng)于增大了體系的壓強(qiáng),平衡要移動(dòng).B項(xiàng)溫度和壓強(qiáng)不變,充入1 mol SO3(g),相當(dāng)于加入1 mol SO2和0.5 mol O2,最終可建立等效平衡.C項(xiàng)溫度和壓強(qiáng)不變,充入1 mol SO2(g),體積增大,平衡要移動(dòng).D項(xiàng)溫度和壓強(qiáng)不變,充入1 mol Ar(g),相當(dāng)于減壓,平衡要移動(dòng).
答案:B
7.(2009·黃岡模擬)在體積恒定的密閉容器中,充入 3 mol A和1 mol B發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g),達(dá)到平衡后,C在平衡混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)為φ.若維持溫度不變,按1.2 mol A、0.4 mol B、0.6 mol C為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后壓強(qiáng)不變,C的體積分?jǐn)?shù)仍為φ,則x值是
( )
A.2 B.1
C.3 D.4
解析:本題的條件是恒容裝置,現(xiàn)在起始物質(zhì)不同物質(zhì)的量的前提下要求達(dá)到平衡時(shí)C物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)φ相等且壓強(qiáng)不變,壓強(qiáng)不變即物質(zhì)的量不變,因此屬于“等同平衡”,必須用回歸定值法,即1.2 mol+3×0.6 mol/x=3 mol, 0.4 mol+0.6 mol/x=1 mol,解得x=1.
答案:B
6.反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g) ΔH=Q kJ/mol,生成物C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)p和溫度的關(guān)系如下圖,方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)和Q值符合圖象的是
( )
A.a+b<c Q>0 B.a+b>c Q<0
C.a+b<c Q<0 D.a+b=c Q>0
解析:由溫度-時(shí)間圖象判斷,T2>T1(因?yàn)闇囟仍礁,反?yīng)速率越快,達(dá)到平衡所需時(shí)間越短),從T1→T2,即升溫,C%降低,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即Q<0;由壓強(qiáng)-時(shí)間圖象判斷,p2>p1(因?yàn)閴簭?qiáng)越大,反應(yīng)速率越快,達(dá)到平衡所需時(shí)間越短),從p1→p2,加壓,C%降低,平衡逆向移動(dòng),即逆反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng),則有a+b<c,故選C.
答案:C
5.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器,恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,平衡時(shí) Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a;若初始條件相同,絕熱下進(jìn)行上述反應(yīng),平衡時(shí)Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b.a與b的關(guān)系是
( )
A.a>b B.a=b
C.a<b D.無法確定
解析:該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以在絕熱條件下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,體系溫度升高,與恒溫下的平衡相比,因?yàn)榻^熱條件下的溫度高,平衡左移,因此a>b.
答案:A
4.下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是
( )
A.所有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)
B.高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)
C.由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復(fù)合判據(jù),將更適合于所有的過程
D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同
解析:自發(fā)進(jìn)行只能用來判斷過程的方向,而不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò);高溫高壓的條件下,低能量的石墨轉(zhuǎn)化為高能量的金剛石,是一個(gè)非自發(fā)的化學(xué)反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò);同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)中,氣態(tài)的混亂度最大,熵值最大,D項(xiàng)錯(cuò).
答案:C
3.高溫下,某反應(yīng)達(dá)到平衡,平衡常數(shù)K=.恒容時(shí),溫度升高,H2濃度減。铝姓f法正確的是
( )
A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/p>
B.恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2濃度一定減小
C.升高溫度,逆反應(yīng)速率減小
D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+H2OCO2+H2
解析:由題中平衡常數(shù)的表達(dá)式可知該反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),D項(xiàng)錯(cuò)誤;升高溫度,H2濃度減小,說明平衡向右移動(dòng),該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng)對該反應(yīng)的平衡無影響,增大壓強(qiáng)氫氣濃度相應(yīng)增大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對任何反應(yīng)來說,升高溫度反應(yīng)速率都增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:A
2.硝酸生產(chǎn)工藝中,在吸收塔里發(fā)生如下反應(yīng):3NO2+H2O2HNO3+NO(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),為提高NO2的轉(zhuǎn)化率,理論上應(yīng)該采取的措施是
( )
A.減壓 B.增壓
C.升溫 D.加催化劑
解析:該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),且放熱,為提高NO2的轉(zhuǎn)化率,可采用增大壓強(qiáng)或降低溫度的方法.
答案:B
1.將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng):
①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)
②2HI(g)H2(g)+I2(g)
達(dá)到平衡時(shí),c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=4 mol/L,則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為
( )
A.9 B.16
C.20 D.25
解析:根據(jù)題意
2HI(g)H2(g)+I2(g)
平衡濃度:4 mol/L 0.5 mol/L
起始濃度:c(HI)=平衡量+變化量
=4 mol/L+0.5 mol/L×2=5 mol/L
則c(NH3)=c(HI)起始濃度=5 mol/L
根據(jù)平衡常數(shù)定義:K=c(NH3)·c(HI)
=5 mol/L×4 mol/L=20 (mol/L)2,故C項(xiàng)正確.
答案:C
22.(10分)T℃時(shí),有甲、乙兩個(gè)密閉容器,甲容器的體積為1 L,乙容器的體積為2 L,分別向甲、乙兩容器中加入6 mol A和3 mol B,發(fā)生反應(yīng)如下:3A(g)+bB(g)3C(g)+2D(g) ΔH<0; 4 min時(shí)甲容器內(nèi)的反應(yīng)恰好達(dá)到平衡,A的濃度為2.4 mol/L,B的濃度為1.8 mol/L; t min時(shí)乙容器內(nèi)的反應(yīng)達(dá)平衡,B的濃度為0.8 mol/L.根據(jù)題給信息回答下列問題:
(1)甲容器中反應(yīng)的平均速率v(B)=________,化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)b=________.
(2)乙容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所需時(shí)間t________4 min(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是______________________________.
(3)T℃時(shí),在另一個(gè)體積與乙相同的丙容器中,為了達(dá)到平衡時(shí)B的濃度仍然為0.8 mol/L,起始時(shí),向丙容器中加入C、D的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol,則還需加入A、B的物質(zhì)的量分別是________、________.
(4)若要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等,可以采取的措施是________.
A.保持溫度不變,增大甲容器的體積至2 L
B.保持容器體積不變,使甲容器升高溫度
C.保持容器壓強(qiáng)和溫度都不變,向甲中加入一定量的A氣體
D.保持容器壓強(qiáng)和溫度都不變,向甲中加入一定量的B氣體
(5)寫出平衡常數(shù)表達(dá)式K=________,并計(jì)算在T℃時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)K=________.
解析: 3A(g)+bB(g)3C(g)+2D(g) ΔH<0
起始濃度(mol/L) 6 3 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 3.6 1.2 3.6 2.4
平衡濃度(mol/L) 2.4 1.8 3.6 2.4
(1)甲容器中反應(yīng)的平均速率v(B)=Δc/t=0.3 mol/(L·min),化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比,所以3∶b=3.6∶1.2,所以b=1.
(2)甲、乙容器中投入的A、B物質(zhì)的量相等,但乙的體積是甲的2倍,所以乙中反應(yīng)物的濃度小,反應(yīng)速率;并且達(dá)到平衡時(shí),乙容器中B的剩余物質(zhì)的量少,即乙容器中反應(yīng)程度大,所以乙容器達(dá)到平衡所需時(shí)間大于甲容器,即大于4 min.
(3)本題屬于等效平衡問題,在恒溫、恒容條件下,要使乙容器達(dá)到平衡后,B的濃度仍然為0.8 mol/L,則丙和乙是等效平衡.處理的方法是:如果根據(jù)化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)之比換算到同一邊時(shí),反應(yīng)物(或生成物)中同一組分的物質(zhì)的量完全相同,則互為等效平衡.將3 mol C、2 mol D,按化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)折算到左邊,則A為3 mol,B為1 mol,要和乙容器中的6 mol A和3 mol B相同,還需要加入3 mol A和2 mol B.
(4)通過分析甲、乙容器中B的物質(zhì)的量濃度,可知B中反應(yīng)程度大,要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等,需使甲的平衡向右移動(dòng);根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn),可以采取減壓、降溫,或則增加反應(yīng)物A,所以A、C項(xiàng)符合要求.
(5)根據(jù)(1)中求出的b=1,可知化學(xué)反應(yīng)方程式為:3A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K=,將各物質(zhì)的平衡濃度代入上式可得:
K==10.8 mol/L.
答案:(1)0.3 mol/(L·min) 1
(2)大于 乙容器的體積大于甲容器的體積,濃度減小 ,反應(yīng)速率減慢,達(dá)平衡所需時(shí)間長
(3)3 mol 2 mol (4)AC
(5) 10.8 mol/L
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