第三单元化学平衡的移动。
1.在一真空密闭的定容容器中放入n2o4晶体并使之气化,当反应n2o42no2建立平衡后,再通入一些n2o4气体(温度不变),待反应再次达到新的平衡,则平衡混合气体中的比值,新平衡与旧平衡相比( )
a.新平衡时大 b.新平衡时小 c.不变 d.无法确定。
解析:平衡后,再通入一些n2o4气体,相当于增大压强,平衡向体积减小的方向即逆反应方向移动。
答案:b2. 在容积不变的密闭容器中,在一定条件下发生反应2ab(g)+c(s),且达到化学平衡。当升高温度时容器内气体的密度增大。则下列判断正确的是( )
a.若正反应是吸热反应,则a为非气态。
b.若正反应是放热反应,则a为气态。
c.若在平衡体系中加入少量c,该平衡向逆反应方向移动。
d.压强对该平衡的移动无影响。
解析:升高温度时其容器内气体的密度增大,如a为非气态,则平衡必向正反应方向移动,正反应为吸热反应;如a为气态,平衡必向逆反应方向移动,正反应为放热反应。所以a、b正确。
答案:ab3.已知反应:x(g)+2y(g) 2z(g)。
现将x和y气体按体积比1∶2混合于一密闭容器中,并加压到3×107 pa时达到平衡状态。此时反应物、生成物的物质的量之比为6∶1,则此时对应于图中的温度应为( )
a.100℃ b.200℃ c.300℃ d.400℃
解析:本题目通过求出x或y的转化率,然后查图像就可以确定其相应温度。
设达到平衡时,x转化的物质的量为x,则:
x(g) +2y(g) 2z(g)
起始/mol 1 2 0
转化/mol x 2x 2x
平衡/mol 1-x 2-2x 2x
所以有=,x=0.2 mol。
故x和y的转化率均为20%,对应温度为100℃。
答案:a4.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
a.再通入少量氯气,减小。
b.通入少量so2,溶液漂白性增强。
c.加入少量固体naoh,一定有c(na+)=c(cl-)+c(clo-)
d.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动。
解析:cl2溶于水后,存在如下平衡cl2+h2oh++cl-+hclo,hcloh++clo-,再通入少量cl2,上述平衡右移前者程度大,后者程度小,c(h+)增大的多,c(clo-)增大的少,增大;so2+cl2+2h2o===2hcl+h2so4,溶液漂白性减弱;加入少量naoh固体后,可能hcl与hclo都有剩余,溶液不一定呈中性,故c(na+)=c(cl-)+c(clo-)不一定成立。
答案:d5.(2008·四川理综,8)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.t10 d.t1解析:从图像上可以看出,t2达到平衡所用的时间短,因此t2的温度高,即t2>t1。随温度升高,hi的含量降低,因此该反应正反应为放热反应,即δh<0。
答案:d6. 在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混合气体中氨的体积分数为25%,若反应前后条件不变,则反应后缩小的体积与原反应物体积的比值为( )
a.1/5 b.1/4 c.1/3 d.1/2
解析:由合成氨的反应n2(g)+3h2(g) 2nh3可知:反应过程中缩小的体积等于生成的氨的体积,若设反应前气体的总体积为v,达到平衡后有x体积的n2转化,则生成氨的体积为2x,气体的总体积为v-2x,据题意知:
×100%=25%,解得:=。
答案:a7.(2009·广东单科,7,有改动)难挥发性二硫化钽(tas2)可采用如下图所示装置提纯。将不纯的tas2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中。
反应如下:
tas2(s)+2i2(g) tai4(g)+s2(g)
下列说法正确的是( )
a.在不同温度区域,tai4的量保持不变。
b.在提纯过程中,i2的量不断减少。
c.在提纯过程中,i2的作用是将tas2从高温区转移到低温区。
d.该反应的平衡常数与tai4和s2的浓度乘积成反比。
解析:a项,tai4主要存在于高温区;b项,在提纯过程中,i2的量应基本保持不变;d项,该反应的平衡常数为:k=。
答案:c8. 在一定条件下,xa+ybzc的可逆反应达到平衡:
1)已知a、b、c都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z的关系是。
2)已知c是气体,且x+y=z,在加压时,如果平衡发生移动,则平衡必向___方向移动。
3)已知b、c是气体,现增加a物质的量(其他条件不变),平衡不移动,则a是___态。
4)加热后c的质量分数减少,则正反应是___热反应。
解析:(1)减压平衡向化学计量数增大的方向移动,则x+y>z。
2) 如果都是气体,则平衡不移动;如果a、b至少一种为非气体,则平衡向逆反应方向移动。
3)a是非气态物质,如液态或固态。
4)加热平衡向吸热方向移动,则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应。
答案:(1)x+y>z (2)逆反应 (3)固或液 (4)放。
9.(2008·海南,15)反应a(g)+b(g) c(g)+d(g)过程中的能量变化如下图所示,回答下列问题。
1)该反应是___反应(填“吸热”或“放热”);
2)当反应达到平衡时,升高温度,a的转化率___填“增大”“减小”或“不变”),原因是。
3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响。
原因是。4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,e1和e2的变化是:e1___e2填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:(1)从图像上可以看出,反应物的总能量比生成物的总能量高,因此该反应为放热反应。
2)升高温度,平衡左移,因此a的转化率减小。
3)加入催化剂,对反应热无影响,因为催化剂不改变反应进行的程度,反应物参加反应的量不变,所以反应热也不变。
4)催化剂改变了反应的历程,降低了反应所需要的活化能,使e1减小,e2也减小。
答案:(1)放热 (2)减小根据勒夏特列原理,升高温度反应向吸热方向移动,因而该反应中a的转化率减小 (3)没有催化剂只能改变化学反应的速率和途径,不能改变化学反应始态和终态的能量,因此对反应热没有影响 (4)减小减小。
10.将各2a mol的p、q、r、s在一密闭容器中混合,发生如下反应:xp+yqzr+ws。达到平衡后,测得n(p)=a mol,n(q)=mol,n(r)=mol,n(s)=3a mol,已知四种物质中只有r是固体。
1)若该反应中物质的化学计量数x=2,则zw
2)达到平衡时,p的转化率是。
3)如果只改变压强,化学反应速率发生变化,但化学平衡不移动。则该反应中各物质的聚集状态分别是:qs
4)如果只升高温度,反应一段时间后,各物质的物质的量均变为2a mol,则该反应的正反应为___热反应。
解析:(1)xp+yqzr + ws
始/mol: 2a 2a 2a 2a
平/mol: a a a 3a
变/mol: a a a
x∶y∶z∶w=a∶∶a∶a=2∶1∶3∶2,由x=2得z=3,w=2。
2)p的转化率为×100%=50%。
3)若改变压强,化学反应速率发生变化,但化学平衡不移动,则该反应为气体体积不变的反应。q为液态(因已知只有r为固态,故q不能为固态),s为气态。
4)由题设条件可推知,升温平衡向逆反应方向移动,因此正反应为放热反应。
答案:(1)3 2 (2)50% (3)液态气态 (4)放。
11.反应2a(g)+b(g) 3c(g),起始时按5∶2的体积比将a、b两气体混合后,充入一体积不变的密闭容器中,在恒定温度下使其反应,达到平衡时混合气体中c的体积分数为60%。
求:(1)a、b的转化率分别为:αab
2)平衡混合气体的平均相对分子质量(设a的相对分子质量为ma,b的相对分子质量为mb
3)平衡时压强与起始相比,有何变化填“增大”“不变”或“减小”)。
解析:(1)2a(g)+b(g) 3c(g)
起始量 5 2 0
变化量 2x x 3x
平衡量 5-2x 2-x 3x
由已知得×100%=60% x=1.4,所以αa=×100%=56%
b=×100%=70%。
2)总质量、总体积保持不变,则恒温下,平衡后的混合气体平均相对分子质量即为a、b两气体混合时的平均相对分子质量。
3)反应2a(g)+b(g) 3c(g)中两边气体总系数相等,反应前后气体的总的物质的量不变,则在恒温恒容条件下,压强不变。
答案:(1)56% 70% (2)= 3)不变。
1.已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是( )
生成物的质量分数一定增加 ②生成物产量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥一定使用催化剂a.①②b.③④c.②⑤d.④⑥
解析:当增加某反应物的浓度平衡正向移动,生成物的质量分数可能减小,该反应物的浓度增大;当多种物质作反应物时增加一种反应物浓度,平衡正向移动,该反应物的转化率降低,其余反应物的转化率增大;使用催化剂不改变化学平衡移动的方向。
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