关于化学平衡的复习题及感想

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/10/04 03:32:16
想帮助同学们回顾一下“平衡”,但是图片却在粘贴的过程中丢失了,不过对于我们自己班上的同学,影响不大,都是见过的题,希望能给大家一点帮助。预祝同学们取得好成绩!
1、下列条件的变化,是因为降低反应所需要的能量,增加单位体积内反应物分子中活化分子的百分数而使反应速率加快的是(     )
A.增大浓度    B.增大压强   C升高温度    D.使用催化剂
2、在恒温恒容的密闭容器里发生可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g)。容器内开始加入下列各组物质,达到平衡时逆反应速率最小的是   (  )
A.2 mol A和1 mol B    B.1 mol A和1 mol B  C.1 mol A和2 mol B    D.1 mol B和1 mol C    .
3、反应E+F  G在常温T1下进行,反应M+N  K在温度T2进行,已知T1> T2,且E和F的浓度均大于M和N的浓度(其他条件相同),则两者的反应速率    (    )
A.前者大    B.后者大  C.一样大    D.无法判断
4、已知xA(g)+yB(g)  zC(g):△H=a。将x mol A和y mol B混合在密闭容器中,
在不同温度及压强下,C的物质的量n(C)与反应时间(f)的关系如右图所示。下列判
断正确的是(    )
A.x+y=z;a>0    B.x+y>z;a<0   C.x+y0
5、已知反应mX(g)+nY(g) qZ(g)的△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是    (  )
A.通稀有气体使压强增大,平衡将正向移动      B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小  D.增加X的物质的量,Y的转化率降低
6、可逆反应N2十3H2 2NH3是一个放热反应。有甲、乙两个完全相同的容器,向甲容器中加入1 molN2和3mol H2,在一定条件下,达平衡时放出的热量为Q1;在相同条件下,向乙容器加入2 mol NH3,达平衡时,吸收的热量为Q2已知Q2=4Ql,则甲容器中,H2的转化率为    (  )
A.20%    B 25%    C.75%    D.80%
7.已知X+Y 2Z;△H。右图是温度和压强对反应影响的示意图。图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是    (  )
A.上述可逆反应的正反应为放热反应     B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种是气态,Z为气态  D.上述反应的正反应的△H>0
8、在固定容积的密闭容器中,放入3 L气体X和2 L气体Y,在一定条件下发生了下列反应;4X(g)+3Y(g)  2Q(g)+n R(g)达平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增大了5%,x的浓度减少1/3,则此反应中的n值是    (  )
A.3    B.4  C.5    D.6
9、当下列反应达到平衡时保持温度不变,向容器中通入氩气,则化学平衡一定不移动的是   (    )
A.PCl5(g) PCl3(g)+C12          B.N2十3H2 2NH3
C.2HI(g)  H2+I2(g)            D.C2H4+H2 C2H6
10、可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)从正反应方向开始,并达到了平衡。此时SO2和O2的物质的量之比为2:1;若采取某种措施,导致SO2和O2又消耗了一些,并再次达到平衡,下列说法正确的是    (  )
A.新平衡体系中,SO2和O2物质的量之比肯定仍为2:1
B.平衡向正反应方向移动了,原因是正反应速率增大了,逆反应速率减小了
C.新平衡体系与旧平衡体系比较,SO3的浓度肯定增大了
D.若所采取的措施是缩小容器的容积,则新平衡中SO2和O2转化率之比为1:1
11、将1mol CO和1mol H2O(气)充入某固定容积的反应容器中。在一定条件下CO(气)+H2O(气) CO2(气)+H2(气)达到平衡时,有2/3的CO转化为CO2。在相同条件下,将1mol CO和2mol H2O(气)充入同一反应容器中,当反应达到平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为
A. 22.2%           B. 28.2%           C. 33.3%          D. 37.8%
12、在100℃时,将0.100 mol的N2O4气体充人1 L抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内的物质进行分析。得到如下表格:
浓度(mol·L-1)      时间(s)
0
20
40
60
80
100
c(N2O4)
0.100
C1
0.050
C3
a
b
c(NO2)
0.000
0.060
C2
0.120
0.120
0.120
试填空:
(1)达到平衡时N2O4的转化率为        %;表中C2    C3    a    b   (填“>”、“<”、“=”)。
(2)20 s时N2O4的浓度C1=       mol· L-1,在0~20s内N2O4的平均反应速度为     mol /(L· s)。
(3)若在相同情况下最初向该容器充人的是NO2气体,要达到上述同样的平衡状态,NO2的起始浓度是          mol·L-1。
(4)若在相同情况下再向密闭容器中充入0.100 mol的N2O4气体,则达到平衡时N2O4的转化率    (填“>”、“<”、“=”)原平衡时N2O4的转化率。
13、氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)十3H2(g) 2NH3(g);△H=-92.4 kJ/mol他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。试回答下列问题:
(1)合成氨工业中采取的下列措施可用勒夏特列原理解释的是      (填序号)
A.采用较高压强(20~50MPa)      B.采用500℃的高温
C.用铁触媒作催化剂
D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,N2和H2循环到合成塔中并补充N2和H2
(2)在一定温度下,将1 mol N2和3 mol H2混合气体充入一容积不变的密闭容器中,发生如下反应:N2十3H2 2NH3;保持温度不变,反应达到平衡时,容器中气体压强为起始时的4/5,平衡状态记为P。则:
①平衡时容器中NH。的体积分数是    。
②若保持温度不变,开始时向容器中加入a mol N2、b mol H2和cmol NH3,要使反应向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与原平衡状态P相同,则起始时,c的取值范围是       。
③若保持温度不变,开始时向一恒压容器中加入a mol N2、b mol H2和1 mol
NH3,平衡时,测得放出的热量为23.1 kJ,NH3的体积分数与原平衡状态P相同,则a+b的值是         。
(3)1998年希腊亚里斯多德大学的Marmellos和Stoukides采有高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨。其实验装置如图所示。阴极的电极反应式                                   。
14、将4 mol SO3气体和4 mol NO气体置于2 L密闭容器中,一定条件下发生如下可逆反应(不考虑NO2和N2O4之间的相互转化):  2SO3(g) 2SO2+O2、2NO十O2 2NO2
(1)当上述系统达到平衡时,O2和NO2的物质的量分别为n(O2)=0.1 mol、n(NO2)=3.6 mol,则此时SO3气体的物质的量为    。
(2)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是SO3和       ,或NO和       (填它们的分子式)。
(3)在其他条件不变的情况下,若改为起始时在1 L容器中充入2 mol NO22 mol SO2,则上述两反应达到平衡时,c(SO2)平=          mol/L。
15.已知NO2和N2O4可以相互转化:2 NO2 (g) N2O4 (g);△H<0。将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一定体积为2L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线        表示NO2浓度随时间的变化:a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是           。
(2)①前10 min内用NO2表示的化学反应速率:v(NO2)=       mol/(L·min)
②15min时,反应2 NO2 (g) N2O4 (g)在b点的平衡常数Kb=
③从图像中分析,在25 min时采取的措施是                                     。
(3)①若要达到使NO2 (g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25min时还可以采取的措施是(  )
A.加入催化剂    B.缩小容器体积  C.升高温度    D.加入一定量的N2O4
②若在35 min时,保持温度不变,快速缩小玻璃容器的体积至1 L,气体的颜色变化过程是                                                       。
16、在容积相同的不同容器中,分别充入等量的按体积比1:1混合的N2和H2,在不同
温度下发生反应N2十3H2 2NH3,并在第10 s时分别测定其中NHs的体积分数
并绘成如图所示曲线。
(1)A、B、C、D、E五点中,尚未达到化学平衡的点是           ;
(2)该可逆反应的正反应是    (填“吸热”或“放热”)反应
(3)由T1向T2变化时,v正    v逆(填“>”、“<”或“一”,下同);由T3向T4变化
时,v正    v逆。
(4)已知E点对应的纵坐标为20%,则E点混合气体的平均相对分子质量    。
以上几道平衡问题比较有代表性,比如
第3题,可以帮助学生深刻体会决定反应速率的最主要因素是 “内因”和第1题放在一起,可以比较完整的复习影响反应速率的因素;
第4题和第7题都是常规图像问题,不外乎比较横轴或斜率对纵轴的影响;
第16题就讲究一点方法了,就是我们常说的看开点,干脆让它充分反应,都达到平衡时,应该是个什么样的图像,这是就会发现各温度下的“终点线”了,于是此题的问题也就没有了;
本来第15题的图像也没什么,只是第(3)题的第①问有点难度,怎么看?还是“相当于”三个字!这个题涉及的反应有点特殊,反应物和生成物均只有一种,所以,无论添加哪种物质,都可以理解为压缩体积带来的影响。
第14题又是“循环问题”,没有难度。
第9题,却是一道比较夯实基础的题,在这种问题上面是必须清醒的。
但是,这些问题还没有充分体现另外两类“问题”:
一、运用可逆反应无法反应干净的特点,考察“极限法”,比如以下两题:
1、将1mol CO和1mol H2O(气)充入某固定容积的反应容器中。在一定条件下CO(气)+H2O(气) CO2(气)+H2(气)达到平衡时,有2/3的CO转化为CO2。在相同条件下,将1mol CO和2mol H2O(气)充入同一反应容器中,当反应达到平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为
A. 22.2%           B. 28.2%           C. 33.3%          D. 37.8%
2、已知t℃,p kPa时,往容积可变的密闭容器中充人2 molX和1 molY,此时容积为VL,保持恒温、恒压,使反应2X(g)+Y(g) 2Z(g)达到平衡时,Z的体积分数为0.4,试回答下列问题:
(1)使温度和压强在上述条件下恒定不变,再往上述密闭容器内充人4molZ,则反应达到平衡时,容器的容积为        ,Z的体积分数为        。
(2)若另选一容积固定不变的密闭容器,仍控温t℃,使4molX和2molY反应,达到平衡状态时,z的体积分数仍为0.4,则该密闭容器的容积为       。
(3)若温度仍为t℃,另选一容积为VL的固定不变的密闭容器,往其中通人一定量的X和Y,使反应达到平衡,这时Z的体积分数仍为0.4,则充人的X和Y的物质的量应满足的关系是。a·n(Y)<n(X)<b·n(Y),其中a为    ,b为    。请写出计算推理过程。
2.5V,0.4; ;
2X(g)+Y(g) 2Z(g)
x     y         0              依题意得:
-2m   -m        +2m            对于可逆反应有x-2m>0   即x>2m
x-2m   y-m        2m                           y-m>0      y>m
所以x=6m-y<6y-y=5y;y=6m-x<3x-x=2x    即a=0.5,b=5
二、以“平衡”为载体,考查物质的量:
1、合成氨工厂常通过测定反应前后混合气体的密度来确定N2的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.5536g/L(标况)。从合成塔中出来的混合气体在相同条件下的密度为0.693/L。求该合成氨厂N2的转化率。
2、对于nA (g)+mB (g)=pC (g)的平衡体系,升高温度时混合气体对C的相对密度由16.5变为16.74,则下列说法正确的是(    )
A、m+n>p,正反应放热     B、m+n>p,正反应吸热
C、m+n<p,正反应放热     D、m+n<p,正反应吸热
这是两道比较深入的问题,其实也是比较符合真实情况的问题,测气体的数据当然是“密度”了,前一题涉及两个技术环节:将密度比换算成物质的量的关系,以及从0.5536g/L(标况)得出反应前N2和H2的比值关系;后一题就有点“破局”的味道了,首先是“对C的相对密度由16.5变为16.74”说明什么?说明离C的分子量越来越远,不就是告诉我们C的含量越来越少吗?而这种变化是由于“升高温度”造成的,而且变化的结果是平均分子量增大,所以答案就浮出水面了。