1.一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( )
A.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol AB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2n mol AB同时生成n mol B2
D.单位时间内生成n mol A2同时生成n mol B2
解析:选C。在一定条件下,判断一个反应是否达到平衡,主要看正逆反应速率是否相等,体系中各组分的浓度(或含量)是否保持不变。
2.在反应2SO2+O22SO3建立的平衡体系里,加入催化剂,效果是( )
A.正反应速率加快,逆反应速率减慢,使平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减慢,逆反应速率加快
C.可以缩短到达平衡的时间
D.使SO2转化率提高
解析:选C。催化剂可以同等倍数增大v正和v逆,缩短到达平衡的时间,但对于平衡移动没有影响,答案选C。
3.反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况中,不会使平衡发生移动的是( )
A.温度、容积不变时,通入SO2气体
B.移走一部分NH4HS固体
C.容器体积不变,充入HCl气体
D.保持压强不变,充入氮气
解析:选B。通入SO2、HCl气体,可分别和H2S、NH3反应,导致平衡正向移动,保持压强不变,充入N2,会导致容器内NH3、H2S浓度减小,相当于减压,平衡正向移动,由于NH4HS为固体,移走一部分对平衡无影响。
4.(2012·惠州高二检测)下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是( )
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应达到平衡时,若缩小反应器容积,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.①④ B.①②③
C.②③④ D.①②③④
解析:选D。①中增加C(s)的量,平衡不移动;②中N2的转化率降底;③中平衡向气体体积缩小的方向移动;④中充入稀有气体,反应器若体积增大,等效为减小压强,平衡向增大的体积方向移动。
5.在一密闭容器中,反应aA(g) bB(g)达到平衡后,保持温度不变,将容器体积扩大一倍,当达到新平衡时B的浓度是原来的60%,则( )
A.平衡向逆反应方向移动
B.B的质量分数增加
C.a>b
D.A的转化率减少了
解析:选B。将容器体积扩大1倍,相当于降压,B的浓度是原来的60%,说明平衡向正反应方向移动,如果平衡不移动,B的浓度应变为原来的50%。
6.在一定条件下,容器内某一反应M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为2MN
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M的浓度的2倍
解析:选D。由图像知,O~t2时间内N的浓度的变化量是M浓度的变化量的2倍,可得反应的方程式为2NM;t2时刻体系并未达到平衡,故正反应速率与逆反应速率不相等;t3时刻反应已达到平衡,此时v正=v逆,因此选项A、B、C的说法都是错误的。
7.在一定温度下,CO和水蒸气分别为1 mol、3 mol,在密闭容器中发生反应CO+H2O(g) CO2+H2,达到平衡后测得CO2为0.75 mol,再通入6 mol水蒸气,达到新的平衡后,CO2和H2的物质的量之和可能为( )
A.1.2 mol B.1.5 mol
C.1.8 mol D.2.5 mol
解析:选C。第一次平衡时,n(CO2)+n(H2)=1.5 mol,再通入6 mol水蒸气,平衡右移,n(CO2)+n(H2)>1.5 mol,且n(CO2)+n(H2)<2 mol,因CO2和H2的物质的量之和为2 mol时,n(CO)=0。
8.(2012·南平高二竞赛考试)在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g) nY(g) ΔH=Q kJ·mol-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
下列说法正确的是(双选)( )
A.m0,B、D错误。
9.(2012·宿迁高二质检)T ℃时,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图(Ⅰ)所示,若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,B的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示,则下列结论正确的是( )
A.在(t1+10)min时,其他条件不变,增大压强,平衡向逆反应方向移动
B.(t1+10)min时,保持容器总压强不变,通入稀有气体,平衡向右移动
C.T ℃时,在相同容器中,若由0.3 mol·L-1 A、0.1 mol·L-1 B和0.4 mol·L-1C反应,达到平衡后,C的浓度仍为0.4 mol·L-1
D.该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,A的转化率升高
解析:选C。图(Ⅰ)是c-t图,根据A、B浓度分别减少0.2 mol·L-1、0.6 mol·L-1,C的浓度增大0.4 mol·L-1,则反应方程式为A+3B2C,A选项,增大压强,平衡右移,A错误;B选项,保持总压不变,通入稀有气体,平衡左移,B错误;C选项,与原平衡浓度相等,C正确;D选项,由图(Ⅱ)可知:T1>T2,且温度升高,B的体积分数增大,平衡左移,所以正反应方向为放热反应,A的转化率减小,D错误。
10.(1)反应aA(g) bB(g)+cC(g)在一容积不变的容器内进行,反应达到平衡后(以下填“增大”、“减小”或“不变”):
①若a=b+c,增大A的浓度,A的转化率__________。
②若a>b+c,增大A的浓度,A的转化率__________。
(2)若反应aA(g)+bB(g) cC(g)+d(D)(g),容器体积固定不变,且起始时A与B的物质的量之比为a∶b。
①平衡时A与B的转化率之比是__________。
②若增大A的浓度,则A的转化率__________。
③若同时同等倍数地增大A、B的浓度,则a+b与c+d满足什么关系时,A与B的转化率同时增大?a+b__________c+d(填空“>”、“=”或“<”)。
解析:(1)①若a=b+c,增大A的浓度,可理解为同等倍数地增加A、B、C的平衡混合气体,即相当于加压,但平衡不移动,A的转化率不变。②若a>b+c,增大A的浓度,可理解为同等倍数地增加A、B、C的平衡混合气体,即相当于加压,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大。
(2)①起始时A与B的物质的量之比与方程式中A、B的化学计量数之比相同,A、B的转化率相等。②增大A的浓度,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,但A的转化率减小。③同时同等倍数地增大A、B的浓度,若a+b=c+d,A、B的转化率均不变;若a+b>c+d,A、B的转化率同时增大;若a+b
11.
将 mol I2(g)和2 mol H2置于某2 L的密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g) ΔH<0,并达平衡。HI的体积分数φ(HI)随时间的变化如图中曲线(Ⅱ)所示:
(1)达平衡时,I2(g)的物质的量浓度为__________ mol·L-1。
(2)若改变反应条件,在甲条件下φ(HI)的变化如图曲线(Ⅰ)所示,在乙条件下φ(HI)的变化如图曲线(Ⅲ)所示,则甲条件可能是__________,乙条件可能是__________(填序号)。
①恒容条件下,升高温度
②恒容条件下,降低温度
③恒温条件下,缩小反应容器体积
④恒温条件下,扩大反应容器体积
⑤恒温、恒容条件下,加入适当催化剂
(3)若保持温度不变,在另一相同的2 L密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2(g)和c mol HI(g)(a、b、c均大于0),发生反应达平衡时,HI的体积分数仍为0.60,则a、b、c的关系是__________。
解析:(2)由图像可知:(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)之间只是改变了反应速率而未使平衡移动,所以①②均不能选,因为温度改变必定引起平衡的移动。(3)是等效平衡问题。对于反应前后气态物质系数不变的反应,恒温、恒容条件下建立等效平衡状态,只要满足所加物质的物质的量之比与参照状态相同即可,具体说就是把c mol HI(g)转变为H2(g)和I2(g),相当于只加入H2(g)和I2(g),分别是mol和mol,满足=,得出2b-4a=c。
答案:(1)0.05 (2)③⑤ ④ (3)2b-4a=c
12.对于反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产生Z的物质的量n和反应时间t的关系如图所示,根据图像回答下列问题。
(1)温度T1和T2的关系为__________,理由是__________________________
__________________________。
(2)压强p1和p2的关系为__________,理由是__________________________
__________________________。
(3)该正反应为吸热反应还是放热反应?说出你的判断依据。
(4)若起始加入X、Y分别为3 mol和1 mol。求出在T2、p1条件下X的平衡转化率为多少?
解析:由图像中曲线趋势和拐点可以看出,在压强都为p2时,在T1温度下,曲线先出现拐点即达到平衡,说明在T1温度下反应速率快,故T1>T2;在相同温度T2时,p1压强下曲线先出现拐点,即先达平衡,说明在p1压强下反应速率快,故有p1>p2;由于T1>T2,而温度升高时Z生成量反而减少,说明平衡左移,正反应为放热反应;由图像可以看出反应达平衡时生成Z为0.75 mol,根据化学方程式知消耗X也为0.75 mol,故A的平衡转化率为×100%=25%。
答案:(1)T1>T2 相同压强下,T1温度下反应先达到平衡,反应速率快
(2)p1>p2 相同温度下,p1压强下反应先达到平衡,反应速率快
(3)放热反应 温度升高,Z生成量减小,说明平衡左移,从而知逆反应为吸热反应,故正反应为放热反应。
(4)25%
13.一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。
根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=__________,升高温度,K值__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的,下列有关该体系的说法正确的是__________。
a.氢气的浓度减少
b.反应物浓度减小,生成物浓度增大
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
解析:(1)K=,升高温度,甲醇的物质的量减小,平衡左移,说明正向是放热反应,K值减小。
(2)压缩体积,增大压强,反应物、生成物浓度均会增大,由于压强增大,平衡正向移动,反应物浓度会比2倍少一些。
答案:(1) 减小
(2)c
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