内容正文:
化学平衡状态及影响因素
专题专项练习
1.【易】模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBr(g)H2(g)+Br2(g)反应。下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( )
2.【易】298 K时,合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,在该温度下,取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是( )
A.在有催化剂存在的条件下,反应放出的热量为92.4 kJ
B.有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ
C.反应放出的热量始终小于92.4 kJ
D.若再充入1 mol H2,到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ
3.【易】(吉林一中高二检测)密闭容器中,反应2X(g) Y(g)+Z(s)已达到平衡,下列叙述正确的是( )
A.若升高温度,X(g)的浓度增大,则正反应为吸热反应
B.若容器体积不变,在平衡混合物中加入少量Z(s),则平衡向左移动
C.压强变化对该平衡没有影响
D.若容器体积不变,加入氦气平衡不移动
4.【易】已知常温常压下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在同温、同压下向一密闭容器甲中通入1 mol N2和3 mol H2,反应完成时放出热量为Q1 kJ,向另一个体积相同的容器乙中通入1.5 mol N2和3.0 mol H2,相同条件下反应完成时放出热量为Q2 kJ,则下列关系正确的是( )
A.2Q2=Q1=92.4 B.Q2<Q1<92.4
C.Q1<Q2<92.4 D.Q1=Q2=92.4
5.【易】(武汉高二测试)放热反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达平衡后,若分别采取下列措施:①增大压强 ②减小NO2的浓度 ③增大O2浓度 ④升高温度 ⑤加入催化剂,能使平衡向正反应方向移动的是( )
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①②⑤
6.【易】在密闭容器中于一定条件下进行下列反应:2SO2+O22SO3当达到平衡时通入18O2,再次平衡时,18O存在于( )
A.SO2、O2 B.SO2、SO3
C.SO2、O2、SO3 D.O2、SO3
7.【易】下列各关系中能说明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
8.【易】N2+3H22NH3在密闭容器中反应一段时间后,达到平衡状态。则下列说法中正确的是( )
A.N2、H2不再化合
B.N2、H2、NH3浓度不再变化
C.N2、H2、NH3的质量相等
D.改变条件,N2、H2、NH3的浓度也不再变化
9.【易】下列有关可逆反应的说法不正确的是( )
A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应
B.2HIH2+I2是可逆反应
C.CaCO3CaO+CO2↑是可逆反应
D.存在平衡的过程不一定是化学反应
10.【易】(保定一中高二期中检测)在恒温恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是( )
A.A(g)+B(g) C(g)
B.A(g)+2B(g) 3C(g)
C.A(g)+B(g) C(g)+D(g)
D.以上都达到平衡
11.【易】一定条件下的密闭容器中,可逆反应2A(g) B(g)+3C(g)在下列四种状态中处于平衡状态的是( )
速率
A
B
C
D
v(正)/mol/(L·min)
v(A)=2
v(A)=1
v(A)=1
v(A)=2
v(逆)/mol/(L·min)
v(B)=2
v(B)=1.5
v(C)=1.5
v(A)=2
12.【易】(2011·海南高考)对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是( )
A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C.正、逆反应速率的比值是恒定的
D.达到平衡时,正、逆反应速率相等
13.【易】密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)。已知起始时X2、Y2、Z各物质的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,反应在一定条件下达到平衡时,各物质的物质的量浓度不可能是( )
A.c(Z)=0.3 mol·L-1 B.c(Y2)=0.35 mol·L-1
C.c(X2)=0.15 mol·L-1 D.c(Z)=0.4 mol·L-1
14.【易】已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.升高温度,正反应速率增加,逆反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率的增加,从而缩短达到平衡所需的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
15.【易】对已达化学平衡的下列反应:2X(g)+Y(g)2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
16.【易】反应2A(g)2B(g)+E(g) ΔH>0,达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是( )
A.加压 B.减压
C.减少E的浓度 D.降温
17.【易】对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移动的是( )
A.加入一种反应物 B.增大体系的压强
C.升高温度 D.使用催化剂
18.【易】下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( )
A.加热或光照时,浓HNO3更易发生分解
B.加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D.500℃左右比室温更有利于反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH>0正向进行
19.【易】(启东中学高二期中)在一定条件下,可逆反应:mA+nBpC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m+n____p(填“>”“<”或“=”)
(2)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是________。
(3)加热后,可使C的质量增加,则正反应是________反应(填放热或吸热)。
20.【中】一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是( )
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成 n mol Z,同时生成2n mol Y
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
21.【中】(邵阳高二质检)有一化学平衡:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图是表示A的转化率同压强、温度的关系,分析图像可以得出的正确结论是( )
A.正反应是吸热反应,m+n>p+q
B.正反应是吸热反应,m+n<p+q
C.正反应是放热反应,m+n>p+q
D.正反应是放热反应,m+n<p+q
22.【中】将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定容积的密闭容器中,550 ℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通入过量NaOH溶液中,气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________。
A.SO2和SO3的浓度相等
B.SO2的百分含量保持不变
C.容器中气体的压强不变
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)该反应达到平衡时SO2的转化率为(用百分数表示)________。
23.【中】反应mA+nBpC在某温度下达到平衡状态。
(1)若升高温度,A物质的转化率增大,该反应为______热反应。
(2)若C为气体,且m+n=p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(3)如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为________态。
24.【中】对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,能说明反应达到化学平衡状态的为( )
A.断开一个键的同时有6个N—H键生成
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.N2、H2、NH3分子数比为1∶3∶2的状态
25.【中】在2NO+O22NO2(正反应为吸热反应)的反应中,如图所示表明在30 ℃和100 ℃时的平衡体系中,NO的百分含量与压强(p)或压强一定时与时间的关系图像。其中正确的是( )
26.【中】右图中的曲线是表示其他条件一定时,2NO+O22NO2(该反应放热)反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
27.【中】在密闭容器中发生反应:aA(g) cC(g)+dD(g)反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,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( )
A.A的转化率变大
B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大
D.a<c+d
28.【中】一密封体系中发生下列反应:N2+3H22NH3 ΔH<0,下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图:
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是________、________、________。
(2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化:____________、____________、____________。
(3)下列各时间段时,氨的百分含量最高的是________(填序号)。
A.t0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t5~t6
29.【中】如图,甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应A(g)+B(g) xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则____________曲线表示无催化剂时的情况,原因是____________________________________________________________。
(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后的情况,则________曲线表示恒温恒容的情况,原因是_____________________________________。
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是________热反应,化学计量数x的值________。
(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随着温度(T)的变化情况,根据你的理解,丁图的纵坐标可以是________,原因是__________________________。
30.【中】(高考大纲全国卷Ⅱ)向2 L 密闭容器中通入 a mol气体A和b mol 气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率vC=vA;反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,vA=________,vB=________;
(2)化学方程式中,x=__________,y=______________,p=__________,q=__________;
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为______;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则该反应的ΔH________0;(填“>”、“<”或“=”);
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是______________________________
________________________________________________________________________;
②平衡时反应物的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是__________________
________________________________________________________________________。
31.【中】某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度,在一定条件下会达到“平衡状态”。取5 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中,滴加0.1 mol/L FeCl3溶液2 mL,发生如下反应:2Fe3++2I-―→2Fe2++I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度,他们设计了如下实验:
①取少量反应液,滴加AgNO3溶液,发现有少量黄色沉淀(AgI),证明反应物没有反应完全;
②再取少量反应液,加入少量CCl4振荡,发现CCl4层显浅紫色,证明萃取到I2,即有I2生成。
综合①②的结论,他们得出该反应具有一定的可逆性,在一定条件下会达到反应限度。
(1)老师指出他们上述实验中①不合理,你认为原因是____________________________________
________________________________________________________________________________;
改进的方法是___________________________________________________________。
(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况,还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2, 这种方法是__________________________________________。
32.【中】在一密闭容器中充入HI,在一定条件下进行反应:2HI(g) I2(g)+H2(g)。反应达到平衡状态的标志是( )
A.HI的消耗速率是I2的生成速率的2倍
B.单位时间内断裂H—I键的数目等于形成H—H和I—I的数目之和
C.HI和H2的消耗速率之比为2∶1
D.v(正)(H2)=v(逆)(I2)
33.【中】下列能正确表示反应N2+3H22NH3建立平衡过程的图像是( )
34.【中】在200℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=_________,c(I2)=________,而c(HI)=________,所以化学反应速率________最大,而________最小(为零);
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)______,c(I2)______,而c(HI)________,从而化学反应速率v(正)________,而v(逆)________;
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时,此可逆反应就达到了平衡,若保持外界条件不变时,反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率等都将________。
35.【中】在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol N2和0.6 mol H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示。
请回答下列问题:
(1)结合如图计算从反应开始到平衡时,用NH3表示的平均反应速率v(NH3)=________。反应到平衡时N2的转化率为____。
(2)保持体系其他条件不变,若在5 min末改变反应温度,则NH3的物质的量浓度可能为______(填序号)。
A.0.20 mol·L-1 B.0.15 mol·L-1
C.0.10 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
36.【中】实验室中配制碘水,往往是将I2溶于KI溶液中,这样就可以得到浓度较大的碘水,主要是因为发生了反应:I2(aq)+I-I,上述平衡体系中,I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上的任意一点都表示平衡状态)。
(1)在T1、D状态时,v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若在T1时某状态c(I-)/c(I)=1/100,________平衡状态(填“是”“不是”或“不一定是”)。
37.【中】将2 mol SO2和1 mol O2充入体积为 2 L的密闭容器中,在一定条件下发生反应O2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)。经过10 s达到平衡状态,此时c(SO3)=0.4 mol/L。
(1)在达到平衡的过程中v(SO2)=________。
(2)画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的变化图像。
(3)画出SO2浓度随时间的变化图像。
(4)有同学认为平衡是在一定条件下成立的,改变条件时平衡会发生变化,所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1 mol/L,你认为这种说法正确吗?______(填“正确”或“不正确”)。
38.【中】在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是( )
A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0
C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0
39.【中】下图表示反应:A(g)+B(g)nC(g)ΔH<0在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。下列有关叙述正确的是 ( )
A.a表示有催化剂,b表示无催化剂
B.若其他条件相同,a比b的温度高
C.反应由逆反应开始
D.a―→b采用的是加压
40.【中】已知常温下红棕色的NO2能自动生成无色的N2O4,这是一个正向反应为放热反应的可逆反应:2NO2N2O4。现在做下面的实验,装置如图所示:
在三个连通的烧瓶里盛有NO2和N2O4的混合气体,然后用夹子夹住橡皮管。先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里,可以观察到混合气体颜色无变化,接着向左边烧杯里加入致热盐无水CaCl2(加MgSO4、AlCl3、BaCl2中任一种也行),向右边烧杯里加入致冷盐KNO3(加NaNO3、NH4NO3、NH4Cl中任一种也行),不断搅拌直至溶液饱和,可以看到,随着盐的加入,左边混合气体的颜色变深,右边混合气体的颜色变浅,中间混合气体的颜色不变。
根据实验现象,回答有关问题:
(1)左边的混合气体颜色变深的原因是________________________________________
________________________________________________________________________;
右边的混合气体颜色变浅的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)总结温度变化与可逆反应的热量变化之间的关系是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
41.【中】在FeCl3溶液中滴加无色的KSCN溶液后,有以下可逆反应存在:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl。已知Fe(SCN)3溶液呈血红色,则在该平衡体系中加入少量KCl晶体后(忽略溶液体积的变化),血红色将( )
A.变深 B.变浅
C.不变 D.无法确定
42.【中】在常温下,下列可逆反应体系的颜色变化不受压强变化影响的是( )
A.2NO2N2O4
B.2NO22NO+O2
C.2HIH2+I2
D.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
43.【中】(湖南十二校联考)可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH,同时符合下列两图中各曲线的是( )
A.a+b>c+d T1>T2 ΔH>0
B.a+b>c+d T1<T2 ΔH<0
C.a+b<c+d T1>T2 ΔH>0
D.a+b<c+d T1<T2 ΔH<0
44.【中】可逆反应2A+B2C,在不同压强及温度下达到平衡时,C的百分含量情况如图所示:
回答:
(1)该反应的正反应是______热反应,逆反应是气体体积______的反应。(填“增大”或“缩小”)。
(2)若C是气态,则A为____态,B为____态。
(3)若B为固态,则A为____态,C为____态。
45.【中】T ℃时,将3 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生反应:
3A(g)+B(g)xC(g),2 min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余1.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)x=________________。
(2)用A表示该反应的速率为____mol/(L·min)。
(3)若向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(氦气和A、B、C都不反应)后,下列说法中正确的是____(填写下列选项字母)。
A.化学平衡向正反应方向移动
B.化学平衡向逆反应方向移动
C.化学平衡不会发生移动
D正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的改变
46.【难】在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,若起始温度相同,分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B,则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( )
A.③②① B.③①②
C.①②③ D.②①③
47.【难】现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为____反应(填“吸热”或“放热”),且m+n____p(填“>”、“=”或“<”)。
(2)减压使容器体积增大时,A的质量分数______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(维持体积不变),则A的转化率____。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将____。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____。
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化学平衡状态及影响因素
1.
【易】模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法,对于2HBr(g)H2(g)+Br2(g)反应。下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是( )
【答案】C
【解析】C项说明三种物质共存,是可逆反应。
2.
【易】298 K时,合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,在该温度下,取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是( )
A.在有催化剂存在的条件下,反应放出的热量为92.4 kJ
B.有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ
C.反应放出的热量始终小于92.4 kJ
D.若再充入1 mol H2,到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ
【答案】C
【解析】该反应为可逆反应,正向不可能进行到底,所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ,C正确。
3.
【易】(2012·吉林一中高二检测)密闭容器中,反应2X(g) Y(g)+Z(s)已达到平衡,下列叙述正确的是( )
A.若升高温度,X(g)的浓度增大,则正反应为吸热反应
B.若容器体积不变,在平衡混合物中加入少量Z(s),则平衡向左移动
C.压强变化对该平衡没有影响
D.若容器体积不变,加入氦气平衡不移动
【答案】D
【解析】若升温,X(g)的浓度增大,说明平衡左移,正反应为放热反应,A错误;Z是固体,加入少量Z(s),平衡不移动,B错;正反应方向体积缩小,压强改变平衡会移动,C错;若容器体积不变,加入氦气没有改变各物质的浓度,平衡不移动,D正确。
4.
【易】已知常温常压下,N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。在同温、同压下向一密闭容器甲中通入1 mol N2和3 mol H2,反应完成时放出热量为Q1 kJ,向另一个体积相同的容器乙中通入1.5 mol N2和3.0 mol H2,相同条件下反应完成时放出热量为Q2 kJ,则下列关系正确的是( )
A.2Q2=Q1=92.4 B.Q2<Q1<92.4
C.Q1<Q2<92.4 D.Q1=Q2=92.4
【答案】C
【解析】乙相当于在甲的基础上多加0.5 mol N2,所以乙放出的热量多于甲的。甲、乙两容器中发生的反应为可逆反应,所以放出的热量始终少于92.4 kJ。
5.
【易】(2012·武汉高二测试)放热反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)达平衡后,若分别采取下列措施:①增大压强 ②减小NO2的浓度 ③增大O2浓度 ④升高温度 ⑤加入催化剂,能使平衡向正反应方向移动的是( )
A.①②③ B.②③④
C.③④⑤ D.①②⑤
【答案】A
【解析】①增大压强,平衡向减小体积的一方移动,即正向移动。②减小NO2的浓度,平衡向生成NO2的方向移动,即正向移动。③增大O2浓度,平衡向消耗O2的方向移动,即正向移动。④升温,平衡向吸热方向移动,即逆向移动。⑤使用催化剂,平衡不移动。
6.
【易】在密闭容器中于一定条件下进行下列反应:2SO2+O22SO3当达到平衡时通入18O2,再次平衡时,18O存在于( )
A.SO2、O2 B.SO2、SO3
C.SO2、O2、SO3 D.O2、SO3
【答案】C
【解析】可逆反应的特点为不可能完全转化。由于该反应为不可逆反应,加入18O2后,反应向正反应方向进行,这样在SO3中就含有了18O,而含18O的SO3也有一部分分解,会使18O进入SO2,故再次平衡时三者中都含有18O,C选项正确。
7.
【易】下列各关系中能说明反应N2+3H22NH3已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
【答案】C
【解析】如果v(正)与v(逆)之比等于化学计量数之比,则该反应达到平衡状态;而v(正)∶v′(正)或v(逆)∶v′(逆)等于化学计量数之比,则不能判断该反应是否达到平衡状态。
8.
【易】N2+3H22NH3在密闭容器中反应一段时间后,达到平衡状态。则下列说法中正确的是( )
A.N2、H2不再化合
B.N2、H2、NH3浓度不再变化
C.N2、H2、NH3的质量相等
D.改变条件,N2、H2、NH3的浓度也不再变化
【答案】B
【解析】化学平衡状态的特征有“逆、等、定、动、变”,其中“动”是说化学平衡是动态平衡,表面上看好像反应停止了,实际上正逆反应都在进行,只是正逆反应的速率相等,因此A选项不正确;“定”是说平衡时各组分的含量或浓度不再发生变化,而不是说它们的含量或质量都相等,故B选项正确、C选项错误;“变”是说条件改变时,原平衡将会被破坏,N2、H2、NH3的浓度在新条件下建立新的平衡,故D不正确。
9. 【易】下列有关可逆反应的说法不正确的是( )
A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应
B.2HIH2+I2是可逆反应
C.CaCO3CaO+CO2↑是可逆反应
D.存在平衡的过程不一定是化学反应
【答案】C
【解析】根据可逆反应的定义及反应特点判断,A、B正确;CaCO3分解不是可逆反应,C错误;溶解平衡也是一种平衡,但不是化学反应,D正确。
10. 【易】(2012·保定一中高二期中检测)在恒温恒容下,当反应容器内总压强不随时间变化时,下列可逆反应一定达到平衡的是( )
A.A(g)+B(g) C(g)
B.A(g)+2B(g) 3C(g)
C.A(g)+B(g) C(g)+D(g)
D.以上都达到平衡
【答案】A
【解析】恒温恒容条件下,体系的总压强不随时间变化而达到平衡状态的可逆反应,一定是反应前后总体积发生变化的反应。
11.
【易】一定条件下的密闭容器中,可逆反应2A(g) B(g)+3C(g)在下列四种状态中处于平衡状态的是( )
速率
A
B
C
D
v(正)/mol/(L·min)
v(A)=2
v(A)=1
v(A)=1
v(A)=2
v(逆)/mol/(L·min)
v(B)=2
v(B)=1.5
v(C)=1.5
v(A)=2
【答案】CD
【解析】对于C项:v(A)正∶v(C)逆=2∶3,与化学计量数之比相等,说明v(正)=v(逆);
对于D项:v(A)正=v(A)逆(用同一物质表示),说明v(正)=v(逆)。
12.
【易】(2011·海南高考)对于可逆反应H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应,下列说法正确的是( )
A.H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为2∶1
B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C.正、逆反应速率的比值是恒定的
D.达到平衡时,正、逆反应速率相等
【答案】BD
【解析】由合成HI的反应可知,H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比等于化学方程式中化学计量数之比(等于1 ∶2);在反应过程中,正、逆反应速率是不断变化的,故正、逆反应速率的比值是不断变化的;由化学平衡的定义可知,反应达到平衡时,正、逆反应速率相等;在未达到平衡时,反应进行的净速率是正、逆反应速率之差。
13.
【易】密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g)。已知起始时X2、Y2、Z各物质的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,反应在一定条件下达到平衡时,各物质的物质的量浓度不可能是( )
A.c(Z)=0.3 mol·L-1 B.c(Y2)=0.35 mol·L-1
C.c(X2)=0.15 mol·L-1 D.c(Z)=0.4 mol·L-1
【答案】D
【解析】若反应向右进行,则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是:0~0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1~0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1~0.4 mol·L-1;若反应向左进行,则X2、Y2、Z三种物质浓度范围依次是:0.1 mol·L-1~0.2 mol·L-1、0.3 mol·L-1~0.4 mol·L-1、0~0.2 mol·L-1。
14.
【易】已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.升高温度,正反应速率增加,逆反应速率减小
B.升高温度有利于反应速率的增加,从而缩短达到平衡所需的时间
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
【答案】B
【解析】A项,升温时,正、逆反应速率均增大;B项,升温时增大反应速率,能缩短达到平衡的时间;C项,该反应为放热反应,升温时平衡向逆反应方向移动;D项,降温或加压有利于平衡向正反应方向移动。
15.
【易】对已达化学平衡的下列反应:2X(g)+Y(g)2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】减小平衡体系的压强,正、逆反应速率都减小,平衡向气体体积增大的方向移动,即平衡向逆反应方向移动。
16.
【易】反应2A(g)2B(g)+E(g) ΔH>0,达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是( )
A.加压 B.减压
C.减少E的浓度 D.降温
【答案】D
【解析】A项,加压能使正反应速率增大,A的浓度增大;B项,减压能使正反应速率减小,并使A的浓度减小;C项,减小E的浓度,平衡正向移动,正反应速率逐渐降低,A的浓度逐渐减小;D项,降温时正反应速率减小,平衡逆向移动,A的浓度增大。
17. 【易】对于任何一个化学平衡体系,采取以下措施,一定会使平衡发生移动的是( )
A.加入一种反应物 B.增大体系的压强
C.升高温度 D.使用催化剂
【答案】C
【解析】当一个平衡体系中有固体存在时,增大固体的量(注意区别于增大固体的接触面积)不会引起反应速率的变化,平衡不移动;对于一个反应前后气体物质的量不变的可逆反应,压强的变化不会引起平衡的移动;使用催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率,化学平衡不移动。
18. 【易】下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( )
A.加热或光照时,浓HNO3更易发生分解
B.加催化剂,使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气
C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D.500℃左右比室温更有利于反应H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH>0正向进行
【答案】AB
【解析】A项,4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,不属于可逆反应,不存在化学平衡,不能用化学平衡移动原理解释;B项,加催化剂同等程度影响正、逆反应速率,化学平衡不移动,不能用化学平衡移动原理解释;C项,浓氨水中存在氨气的溶解平衡,加氢氧化钠固体使平衡向放出氨气的方向移动,可快速制取氨气,能用化学平衡移动原理解释;D项,H2(g)+I2(g) 2HI(g)正反应吸热,升高温度平衡向右移动,利于反应进行,能用化学平衡移动原理解释。
19.
【易】(2012·启东中学高二期中)在一定条件下,可逆反应:mA+nBpC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减小压强,平衡向正反应方向移动,则m+n____p(填“>”“<”或“=”)
(2)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是________。
(3)加热后,可使C的质量增加,则正反应是________反应(填放热或吸热)。
【答案】(1)< (2)逆向(或向左) (3)吸热
【解析】(1)气相反应,减压,平衡向体积增大的方向移动,即正向移动,则说明m+n<p。
(2)A、C为气体,m+n=p的情况下增压,平衡仍然移动,则说明B为非气态,即m<p,则加压平衡逆向移动。
(3)加热,平衡向生成C即正向移动,说明正反应是吸热的。
20.
【中】一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)一定达到化学平衡状态的是( )
①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2
②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化
④单位时间内生成 n mol Z,同时生成2n mol Y
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
【答案】C
【解析】在一定条件下,可逆反应X(g)+2Y(g) 2Z(g)达到平衡状态时,正反应速率等于逆反应速率,单位时间内X、Y、Z各自生成的物质的量等于其消耗的物质的量,X、Y、Z的浓度不再发生变化,容器中的压强不再发生变化。但X、Y、Z的物质的量之比不一定等于化学计量数之比。
21.
【中】(2012·邵阳高二质检)有一化学平衡:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),如图是表示A的转化率同压强、温度的关系,分析图像可以得出的正确结论是( )
A.正反应是吸热反应,m+n>p+q
B.正反应是吸热反应,m+n<p+q
C.正反应是放热反应,m+n>p+q
D.正反应是放热反应,m+n<p+q
【答案】A
【解析】分析图像知:A的转化率、压强、温度三个量发生变化,应用“定一议二”的方法处理:在压强不变时,随温度升高,A的转化率增大,即平衡右移,则正反应为吸热反应。在温度不变时(可垂直横坐标作一等温辅助线),增大压强,A的转化率增大,即平衡右移,则m+n>p+q。
22.
【中】将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定容积的密闭容器中,550 ℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通入过量NaOH溶液中,气体体积减少了21.28 L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________。
A.SO2和SO3的浓度相等
B.SO2的百分含量保持不变
C.容器中气体的压强不变
D.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
E.容器中混合气体的密度保持不变
(2)该反应达到平衡时SO2的转化率为(用百分数表示)________。
【答案】(1)BC (2)94.7%
【解析】(1)平衡标志的判断:一是正逆反应速率相等,二是各组分含量保持不变。浓度相等不能作为平衡标志的判据,A不正确;由于是气体体积不相等的反应,压强不变可以作为平衡标志判据;D项中均表示正反应速率,不正确。由于均为气体反应,气体的质量守恒,容器的容积不变,密度不变,不能作为平衡的标志。
(2)消耗O2的物质的量:0.7 mol-=0.45 mol
生成SO3的物质的量:0.45 mol×2=0.9 mol
SO2和SO3的物质的量之和:=0.95 mol
则反应前SO2的物质的量为0.95 mol,
SO2的转化率:×100%=94.7%。
23.
【中】反应mA+nBpC在某温度下达到平衡状态。
(1)若升高温度,A物质的转化率增大,该反应为______热反应。
(2)若C为气体,且m+n=p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
(3)如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为________态。
【答案】(1)吸 (2)逆反应 (3)气
【解析】升高温度,A的转化率增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应;C为气体,m+n=p,若A、B都为气体,则增大压强,平衡不会移动,而加压平衡发生移动,则A、B中至少有一种为非气态,则平衡必定逆向移动;由题意知改变B的量,平衡不移动,则B应为固态或液态。
24.
【中】对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,能说明反应达到化学平衡状态的为( )
A.断开一个键的同时有6个N—H键生成
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.N2、H2、NH3分子数比为1∶3∶2的状态
【答案】C
【解析】断开键与生成N—H键是同一个反应方向,A不对;平均相对分子质量r=,反应过程中m始终不变,若r不变,则n不变,说明反应已达平衡。密闭容器混合气体密度始终不变。
25.
【中】在2NO+O22NO2(正反应为吸热反应)的反应中,如图所示表明在30 ℃和100 ℃时的平衡体系中,NO的百分含量与压强(p)或压强一定时与时间的关系图像。其中正确的是( )
【答案】D
【解析】当温度不变时,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的百分含量应减小,故A错;当压强一定时,升高温度能够缩短到达平衡所需的时间,故B错;升高温度平衡向正反应方向移动,达到新平衡时,NO的百分含量降低,故C错。
26.
【中】右图中的曲线是表示其他条件一定时,2NO+O22NO2(该反应放热)反应中NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
【答案】C
【解析】此坐标的纵轴表示的是NO的转化率,横轴表示温度,曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的转化率,从c点作纵轴的平行线与曲线交于一点,这表示若想达到c点对应温度的平衡状态,需要转化更多的NO,表示c点未达到平衡状态,即v(正)>v(逆)(反应向正反应方向进行)。
27.
【中】在密闭容器中发生反应:aA(g) cC(g)+dD(g)反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,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( )
A.A的转化率变大
B.平衡向正反应方向移动
C.D的体积分数变大
D.a<c+d
【答案】D
【解析】气体压缩为原来的一半(即增大压强),若平衡不移动,则D浓度应为原来的2倍。再次平衡时,D的浓度为原来的1.8倍,说明增大压强,平衡逆向移动,则a<c+d,D正确。
28.
【中】一密封体系中发生下列反应:N2+3H22NH3 ΔH<0,下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图:
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是________、________、________。
(2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化:____________、____________、____________。
(3)下列各时间段时,氨的百分含量最高的是________(填序号)。
A.t0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t5~t6
【答案】(1)t0~t1 t2~t4 t5~t6
(2)升高温度 加催化剂 降低压强
(3)A
【解析】处于平衡状态时,正逆反应速率必定相等,从图中可看出t0~t1、t2~t4、t5~t6时间段时反应处于平衡状态。t1时刻,条件变化使v(正)、v(逆)都加快,且v(逆)>v(正),平衡向逆反应方向移动,对照反应式可看出条件变化应是“升高温度”。t3时刻,v(正)、v(逆)都同幅度加快,应是“加催化剂”。t4时刻,v(正)、v(逆)都减慢,且v(正)<v(逆),平衡逆移,所以是由“降低压强”引起的。由于t1~t2时间段和t4~t5时间段中,平衡都向逆反应方向移动,氨百分含量都减小,所以应是t0~t1时间段中氨百分含量最高。
29.
【中】如图,甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应A(g)+B(g) xC(g)的生成物C在反应混合物中的百分含量w(C)和反应时间(t)的关系。
(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况,则____________曲线表示无催化剂时的情况,原因是____________________________________________________________。
(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后的情况,则________曲线表示恒温恒容的情况,原因是_____________________________________。
(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是________热反应,化学计量数x的值________。
(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随着温度(T)的变化情况,根据你的理解,丁图的纵坐标可以是________,原因是__________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)b b达到平衡所用时间长,说明b的反应速率小于a
(2)a a中充入氦气,w(C)不变,平衡不移动
(3)吸 大于2
(4)w(C)或C的浓度或反应物的转化率 温度升高,平衡向吸热即正反应方向移动
【解析】(1)催化剂能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,所以a曲线表示有催化剂,b曲线表示无催化剂;(2)恒温恒容条件下,向平衡体系中充入He气,平衡不移动。恒温恒压下充入He气,相当于对原平衡减压,则平衡向体积增大的方向移动;(3)由丙可知,恒压下升温,平衡向正向移动,所以正反应为吸热反应。恒温下加压,平衡逆向移动,所以正反应为体积增大的反应,x>2。(4)升温,平衡向正反应方向移动,C的浓度增大,w(C)增大等。
30. 【中】(2010·高考大纲全国卷Ⅱ)向2 L 密闭容器中通入 a mol气体A和b mol 气体B,在一定条件下发生反应:
xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)
已知:平均反应速率vC=vA;反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了 mol,有a mol D生成。
回答下列问题:
(1)反应2 min内,vA=________,vB=________;
(2)化学方程式中,x=__________,y=______________,p=__________,q=__________;
(3)反应平衡时,D为2a mol,则B的转化率为______;
(4)如果只升高反应温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则该反应的ΔH________0;(填“>”、“<”或“=”);
(5)如果其他条件不变,将容器的容积变为1 L,进行同样的实验,则与上述反应比较:
①反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是______________________________
________________________________________________________________________;
②平衡时反应物的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”),理由是__________________
________________________________________________________________________。
【解析】(1)vA=== mol·(L·min)-1,
vB=== mol·(L·min)-1,
vD=== mol·(L·min)-1。
(2)根据化学反应速率之比等于化学方程式的计量系数之比x∶y∶p∶q=∶∶∶=2∶3∶1∶6,故x=2,y=3,p=1,q=6。
(3)反应平衡时,若生成D为2a mol,则消耗B为a mol,B的转化率为×100%。
(4)若只升高温度,其他反应条件不变,平衡时D为1.5a mol,则说明升温平衡向逆方向移动了,ΔH<0。
(5)如果其他条件不变,将容器容积变为1 L,则相当于加压,反应速率增大,平衡时反应物的转化率减小。
【答案】(1) mol/(L·min) mol/(L·min)
(2)2 3 1 6
(3)×100%
(4)<
(5)①增大 体积减小,反应物浓度增大,因而使反应速率增大
②减小 体积减小,气体的压强增大,平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方向)移动,因而使反应物转化率减小
31. 【中】某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度,在一定条件下会达到“平衡状态”。取5 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中,滴加0.1 mol/L FeCl3溶液2 mL,发生如下反应:2Fe3++2I-―→2Fe2++I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度,他们设计了如下实验:
①取少量反应液,滴加AgNO3溶液,发现有少量黄色沉淀(AgI),证明反应物没有反应完全;
②再取少量反应液,加入少量CCl4振荡,发现CCl4层显浅紫色,证明萃取到I2,即有I2生成。
综合①②的结论,他们得出该反应具有一定的可逆性,在一定条件下会达到反应限度。
(1)老师指出他们上述实验中①不合理,你认为原因是____________________________________
________________________________________________________________________________;
改进的方法是___________________________________________________________。
(2)有人认为步骤②适合检验生成I2较多的情况,还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2, 这种方法是__________________________________________。
【答案】(1)该反应中KI过量,故不能直接检验是否存在I- 取少量溶液滴加KSCN溶液,若出现红色,则证明还有Fe3+未完全反应
(2)取少量反应液,滴加淀粉溶液,若溶液变蓝,则说明生成了I2
【解析】为证明化学反应2Fe3++2I-―→2Fe2++I2具有一定的可逆性,可以考虑检验反应后的溶液中还存在着这四种离子。从反应物的量考虑,I-是相对过量的,故不能检测到存在I-,即认为反应具有可逆性,为检验的方便、典型,只需检验最终溶液中还存在着Fe3+和I2即可,分别可采用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。
32.
【中】在一密闭容器中充入HI,在一定条件下进行反应:2HI(g) I2(g)+H2(g)。反应达到平衡状态的标志是( )
A.HI的消耗速率是I2的生成速率的2倍
B.单位时间内断裂H—I键的数目等于形成H—H和I—I的数目之和
C.HI和H2的消耗速率之比为2∶1
D.v(正)(H2)=v(逆)(I2)
【答案】CD
【解析】A、B选项中说的是同一反应方向的反应速率;C、D选项都可“转化”成用同一种物质表示的不同反应方向的反应速率,且相等,即v(正)=v(逆),可以作为判断已达平衡状态的标志。
33.
【中】下列能正确表示反应N2+3H22NH3建立平衡过程的图像是( )
【答案】A
【解析】只有A项中N2、H2、NH3浓度变化量的比值符合反应方程式中的化学计量数之比。
34.
【中】在200℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中,发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=_________,c(I2)=________,而c(HI)=________,所以化学反应速率________最大,而________最小(为零);
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)______,c(I2)______,而c(HI)________,从而化学反应速率v(正)________,而v(逆)________;
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时,此可逆反应就达到了平衡,若保持外界条件不变时,反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率等都将________。
【答案】(1) mol·L-1 mol·L-1 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大
(3)相等 不变
【解析】反应开始时,c(H2)= mol·L-1,c(I2)= mol·L-1,c(HI)=0,此时v(正)最大,v(逆)=0;随着反应的进行,c(H2)减小,c(I2)减小,c(HI)增大,故v(正)减小,v(逆)增大;当反应进行至v(正)=v(逆)时,各组分的浓度保持不变,即反应处于平衡状态。
35. 【中】在一容积为2 L的密闭容器中,加入0.2 mol N2和0.6 mol H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示。
请回答下列问题:
(1)结合如图计算从反应开始到平衡时,用NH3表示的平均反应速率v(NH3)=________。反应到平衡时N2的转化率为____。
(2)保持体系其他条件不变,若在5 min末改变反应温度,则NH3的物质的量浓度可能为______(填序号)。
A.0.20 mol·L-1 B.0.15 mol·L-1
C.0.10 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
【答案】(1)0.025 mol/(L·min) 50% (2)BD
【解析】(1)根据达到化学平衡时c(NH3)=0.10 mol·L-1,则v(NH3)=c(NH3)/Δt=0.025 mol/(L·min);此时消耗N2 0.1 mol,则N2的转化率为50%。
(2)改变温度后,原平衡状态被破坏,因此c(NH3)不可能再是0.10 mol/L,但N2和H2不可能完全转化为NH3,因此 0<c(NH3)<0.20 mol/L。
36.
【中】实验室中配制碘水,往往是将I2溶于KI溶液中,这样就可以得到浓度较大的碘水,主要是因为发生了反应:I2(aq)+I-I,上述平衡体系中,I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上的任意一点都表示平衡状态)。
(1)在T1、D状态时,v(正)________v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若在T1时某状态c(I-)/c(I)=1/100,________平衡状态(填“是”“不是”或“不一定是”)。
【答案】(1)> (2)不一定是
【解析】(1)T1、D状态时,c(I)未达最大值,故反应还未达到平衡,而可逆反应最终都要达到平衡状态,所以必须增大c(I)才能达到平衡状态,即反应正向进行,v(正)>v(逆)。
(2)=,并不能说明c(I-)、c(I)是否不变,即不能说明反应是否达到平衡状态。
37.
【中】将2 mol SO2和1 mol O2充入体积为 2 L的密闭容器中,在一定条件下发生反应O2(g)+2SO2(g) 2SO3(g)。经过10 s达到平衡状态,此时c(SO3)=0.4 mol/L。
(1)在达到平衡的过程中v(SO2)=________。
(2)画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的变化图像。
(3)画出SO2浓度随时间的变化图像。
(4)有同学认为平衡是在一定条件下成立的,改变条件时平衡会发生变化,所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1 mol/L,你认为这种说法正确吗?______(填“正确”或“不正确”)。
【答案】(1)0.04 mol/(L·s)
(2)
(3)
(4)不正确
【解析】(1)平衡时c(SO3)=0.4 mol/L,则转化的 c(SO2)=0.4 mol/L,v(SO2)==0.04 mol/(L·s)。
(3)开始时c(SO2)==1 mol/L,平衡时c(SO2)=1 mol/L-0.4 mol/L=0.6 mol/L。
(4)2SO2+O22SO3是可逆反应,改变任何条件都不可能使之进行到底,所以该说法不正确。
38. 【中】在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是( )
A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0
C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0
【答案】D
【解析】“先拐值大”,故T2>T1。升温HI的量减小,平衡逆向移动,正向是放热的。
39.
【中】下图表示反应:A(g)+B(g)nC(g)ΔH<0在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。下列有关叙述正确的是 ( )
A.a表示有催化剂,b表示无催化剂
B.若其他条件相同,a比b的温度高
C.反应由逆反应开始
D.a―→b采用的是加压
【答案】B
【解析】A项,催化剂不影响化学平衡,若a表示有催化剂,则两种情况下的C%是相等的,故不正确;B项,从b到a,即升温,化学平衡逆向移动,C%降低,正确 ;C项,由图可知,C%由0逐渐增大,可见反应从正反应开始;D项,a―→b,达到平衡所需时间增长,故不可能是加压。
40.
【中】已知常温下红棕色的NO2能自动生成无色的N2O4,这是一个正向反应为放热反应的可逆反应:2NO2N2O4。现在做下面的实验,装置如图所示:
在三个连通的烧瓶里盛有NO2和N2O4的混合气体,然后用夹子夹住橡皮管。先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里,可以观察到混合气体颜色无变化,接着向左边烧杯里加入致热盐无水CaCl2(加MgSO4、AlCl3、BaCl2中任一种也行),向右边烧杯里加入致冷盐KNO3(加NaNO3、NH4NO3、NH4Cl中任一种也行),不断搅拌直至溶液饱和,可以看到,随着盐的加入,左边混合气体的颜色变深,右边混合气体的颜色变浅,中间混合气体的颜色不变。
根据实验现象,回答有关问题:
(1)左边的混合气体颜色变深的原因是________________________________________
________________________________________________________________________;
右边的混合气体颜色变浅的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)总结温度变化与可逆反应的热量变化之间的关系是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(1)左边烧杯中加入致热盐,混合气体温度升高,平衡向逆反应方向移动,NO2的浓度增大,颜色加深 右边烧杯中加入致冷盐,混合气体温度降低,平衡向正反应方向移动,NO2的浓度减小,颜色变浅
(2)升高温度时,平衡向吸热反应的方向进行;降低温度时,平衡向放热反应的方向进行
【解析】混合气体颜色的深浅与NO2的浓度有关,气体的体积是不变的,气体物质的量的改变导致气体浓度的改变。左边烧瓶内的混合气体的颜色变深,说明NO2的浓度增大 ,即平衡逆向移动;右边烧瓶内的混合气体的颜色变浅,说明NO2的浓度减小,即平衡正向移动。
致热盐使溶液温度升高,相当于对烧瓶加热。气体温度升高时,平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,故升高温度时,平衡向吸热反应的方向进行。同理可分析右边的反应。
41.
【中】在FeCl3溶液中滴加无色的KSCN溶液后,有以下可逆反应存在:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl。已知Fe(SCN)3溶液呈血红色,则在该平衡体系中加入少量KCl晶体后(忽略溶液体积的变化),血红色将( )
A.变深 B.变浅
C.不变 D.无法确定
【答案】C
【解析】FeCl3与KSCN反应的实质是Fe3+与SCN-的离子反应,K+和Cl-并未参加反应。因此在该平衡体系中加入少量KCl晶体,Fe3+和SCN-的浓度都没有变化,平衡不移动,溶液颜色不变,C项正确。
42. 【中】在常温下,下列可逆反应体系的颜色变化不受压强变化影响的是( )
A.2NO2N2O4
B.2NO22NO+O2
C.2HIH2+I2
D.FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
【答案】CD
【解析】A项和B项,压强改变化学平衡移动,气体颜色发生变化。C项,由于反应在常温下进行,I2为固体,压强的变化虽能使平衡移动,但气体无颜色变化。D项,是在溶液中进行的反应,压强对平衡无影响。
43.
【中】(2012·湖南十二校联考)可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH,同时符合下列两图中各曲线的是( )
A.a+b>c+d T1>T2 ΔH>0
B.a+b>c+d T1<T2 ΔH<0
C.a+b<c+d T1>T2 ΔH>0
D.a+b<c+d T1<T2 ΔH<0
【答案】B
【解析】图1中T2先达平衡,则T2>T1,T2→T1时,生成物浓度增大,说明温度降低平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;图2中达平衡(v正=v逆)后增大压强,v正>v逆,说明平衡向正反应方向移动,则该反应的正反应为气体分子数减小的反应,a+b>c+d,B对。
44.
【中】可逆反应2A+B2C,在不同压强及温度下达到平衡时,C的百分含量情况如图所示:
回答:
(1)该反应的正反应是______热反应,逆反应是气体体积______的反应。(填“增大”或“缩小”)。
(2)若C是气态,则A为____态,B为____态。
(3)若B为固态,则A为____态,C为____态。
【答案】(1)吸 增大 (2)气 气 (3)气 固或液
【解析】多条件图像,用“定一议二法”分析。
(1)压强恒定,温度升高时,C的百分含量增大,说明平衡向正反应方向移动,因此正反应为吸热反应。(2)、(3)温度恒定,增大压强时,C的百分含量增大,说明平衡向生成C的方向移动,因此正反应是气体体积减小的反应。故若C是气态,则A为气态、B为气态;若B为固态,则A为气态,C为固态或液态。
45. 【中】T ℃时,将3 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生反应:
3A(g)+B(g)xC(g),2 min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余1.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol/L,请填写下列空白:
(1)x=________________。
(2)用A表示该反应的速率为____mol/(L·min)。
(3)若向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(氦气和A、B、C都不反应)后,下列说法中正确的是____(填写下列选项字母)。
A.化学平衡向正反应方向移动
B.化学平衡向逆反应方向移动
C.化学平衡不会发生移动
D正、逆反应的化学反应速率将发生同等程度的改变
【答案】(1)4 (2)0.15 (3)C
【解析】(1) 3A(g) + B(g) xC(g)
起始的物质的量 3 mol 2 mol 0
转化的物质的量 0.6 mol 0.2 mol 0.8 mol
B、C转化的物质的量之比为1 ∶4,所以x=4。
(2)v(A)==0.15 mol/(L·min)。
(3)因为通入少量氦气后,没有改变A、B、C的浓度,所以平衡不移动。
46.
【难】在如图所示的三个容积相同的容器①②③中进行如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,若起始温度相同,分别向三个容器中通入3 mol A和1 mol B,则达到平衡时各容器中C物质的体积分数由大到小的顺序为( )
A.③②① B.③①②
C.①②③ D.②①③
【答案】A
【解析】①与②相比,由于②能把反应产生的热量散到周围环境中,相比①来说相当于降低温度,故平衡右移,平衡时C的体积分数②大于①;②与③相比,由于反应向右进行时分子数减少,故③中活塞下移,相对②来说,相当于给体系加压,平衡右移,故C的体积分数③大于②。
47. 【难】现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,则:
(1)该反应的逆反应为____反应(填“吸热”或“放热”),且m+n____p(填“>”、“=”或“<”)。
(2)减压使容器体积增大时,A的质量分数______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
(3)若加入B(维持体积不变),则A的转化率____。
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比将____。
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____。
【答案】(1)放热 > (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变
【解析】对反应:mA(g)+nB(g)pC(g)达平衡后,升高温度时,B的转化率变大,说明平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应;减小压强时,混合体系中C的质量分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,即m+n>p,A的质量分数增大,加入B时平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,升高温度时,平衡向正反应方向移动,c(C)增大,c(B)减小,即减小,加入催化剂,平衡不移动,混合物的总物质的量不变。
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