下列说法正确的是( )
A.图1达平衡时,浓度c(SO2):甲=乙 B.图1达平衡时,平衡常数K:甲>乙 C.图2达平衡时,所需时间t:丙<丁 D.图2达平衡时,体积分数φ(SO3):丙<丁
【解析】 甲和乙若都是恒温恒压两者等效,但乙为绝热恒压,又该反应正反应为放热反应,则温度甲<乙,温度升高平衡向逆反应方向移动,浓度c(SO2):甲<乙 ,平衡常数K:甲>乙 ,故A项错误,B项正确;丙和丁若都是恒温恒容,两者等效,但丁为绝热恒容,则温度丙<丁,温度越高,反应速率越大,到达平衡的时间越短,丙>丁,C项错误;温度升高平衡向逆反应方向移动,体积分数φ(SO3):丙>丁,D项错误。
12.只改变一个影响化学平衡的因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述不正确的是
( )
A.K值不变,平衡可能移动 B.平衡向右移动时,K值不一定变化 C.K值有变化,平衡一定移动
D.相同条件下,同一个反应方程式中的化学计量数增大2倍,K值也增大两倍
【解析】 因改变压强或浓度引起化学平衡移动时,K值不变,A项和B项均正确;K值只与温度有关,K值发生了变化,说明体系的温度改变,则平衡一定移动,C项正确;相同条件下,同一个反应方程式中的化学计量数增大2倍,K值应该变为[K(原)],D项错误。
13.某恒定温度下,在一个2 L的密闭容器中充入A气体、B气体,测得其浓度为2 mol·L和1 mol·L;且发生反应3A(g)+2B(g)
-1
-1
2
4C(?)+2D(?),已知“?”代表C、D状态未确定;
反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,且反应前后压强比为5∶4,则下列说法中正确的是 ( )
①该反应的化学平衡表达式:K=②此时B的转化率为35%
③增大该体系压强,平衡向右移动,但化学平衡常数不变
④增加C的量,A、B转化率不变 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 【解析】 压强比等于物质的量之比: 3A(g)+2B(g)
4C(?)+2D(?)
起始(mol): 4 2 0 0 变化(mol): 1.2 0.8 1.6 0.8 平衡(mol): 2.8 1.2 1.6 0.8
根据反应前后压强之比等于5∶4,因此反应前后气体物质的量之比也为5∶4,D为气体,C为
固体或纯液体。固体和纯液体不能写入平衡常数表达式,①错误; B的转化率为×100%=40%,②错误;平衡常数只受温度的影响,因此增大压强化学平衡常数不变,但化学平衡向右移动,③正确; C是固体或纯液体,浓度视为常数,因此改变C的量,A、B的转化率不变,④正确。
14.一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相
同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2 和 1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同 B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同 C.容器Ⅱ中CO的物质的量比容器Ⅰ中的多
D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1
【解析】 容器Ⅰ中反应从正反应建立平衡,正反应速率逐渐减小,温度升高,Ⅱ中反应从逆反应建立平衡,正反应速率逐渐增大,温度降低,因此正反应速率不同,A项错误;容器Ⅰ、Ⅲ中反应放出的热量不同,由于容器绝热,因此反应温度不同,平衡常数不同,B项错误;容器Ⅰ中反应达平衡的过程放出热量,容器Ⅱ中反应达平衡的过程吸收热量,因正反应放热,逆反应吸热,因此两容器中反应进行的程度均小于恒温容器中的,则容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多,容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1,C错误,D正确。
15.氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)在一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是________。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3)
B.单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2 C.容器内的总压强不再随时间而变化 D.混合气体的密度不再随时间变化
(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理,在一定温度下,体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题:
时间/min 0 5 7 10
①分析表中数据,判断5 min时反应是否处于平衡状态?______(填“是”或“否”),前5 min反应的平均反应速率v(CH4)=____________________。
②反应在7~10 min内,CO的物质的量减少的原因可能是________。 A.减少CH4的物质的量 C.升高温度
(3)氨的催化氧化:4NH3+5O2(g)
B.降低温度 D.充入H2
4NO(g)+6H2O(g)是工业制
CH4/mol 0.40 H2O/mol 1.00 0.80 CO/mol 0 H2/mol 0 0.60 a 0.20 0.21 c 0.20 0.19 b 0.81 d 0.64 硝酸的重要反应。在1 L密闭容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g),保持其他条件不变,测得c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的Δ
H________(填“>”“<”或“=”)0;T0 ℃下,NH3的转化率为________。
【解析】(1)3v逆(NH3)=2v正(H2)时反应达到平衡,A项错误;生成m mol
N2,必生成3m mol H2,但反应不一定达到平衡,B项错误;此反应为反应前后气体分子数不相等的反应,压强不变可以说明反应达到平衡状态,C项正确;混合气体总质量不变,容器体积不变,所以混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,D项错误。(2)①根据反应CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g),结合表中数据5 min时
H2为0.60 mol,可知CO为0.20 mol,即c=0.20,则a=0.20,7 min时,各物质的物质的量与5 min时相同,所以5 min时反应达到平衡;v(CH4)=
-1
0.40-0.20mol
=0.02 mol·L
2 L×5 min
·min。
-1
②10 min时,只有CO的物质的量减少,其他物质的物质的量都增加,所以原因只能是充入氢气,使平衡逆向移动,选D。(3)由图像可知,NO的浓度达到最大值后,随温度升高,NO的浓度又逐渐减小,所以该反应的ΔH<0;T0 ℃时,c(NO)=3.0 mol·L,则反应消耗的
-1
n(NH3)=3.0 mol,NH3的转化率为
3.0 mol
×100%=75%。 4 mol
-1
-1
答案:(1)C (2)①是 0.02 mol·L·min ②D (3)< 75%
化学平衡的移动和化学反应进行的方向 - 突破训练(五)[解析版]
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