时间:2017-09-24 00:15:11
1、选择题 在容积一定的密闭容器中,反应A(g)+2B(g)2C(g)达平衡,设初始A、B的物质的量分别为Xmol、Ymol,若要使平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,则X/Y应满足的是
A.1 <X/Y<3? B.3< X/Y <4
C.0.25< X/Y <1.5?D.0.25< X/Y <0.5
参考答案:C
本题解析:令参加反应的X的物质的量为n,
X(g)+2Y(g) 2Z(g),
开始(mol):x ?y ?0
转化(mol):n ?2n?2n
平衡(mol):x-n?y-2n? 2n
平衡时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等,所以有x-n+y-2n=2n,解得n=(X+Y)/5;
反应物不能完全反应,所以有x>n,y>2n,即x>(X+Y)/5 (1),y>2(X+Y)/5 (2)
解(1)得:X/Y>1/4
解(2)得:X/Y<3/2
所以1/4<X/Y<3/2。即0.25< X/Y <1.5。
故选C。
点评:本题考查的是化学平衡的综合应用能力极值法的应用。难度稍难。关键在于利用反应物不能完全反应,列不等式。
本题难度:一般
2、选择题 反应 2A(g) + B(g)?2C(g);△H > 0 。下列反应有利于生成C的是:
A.低温、低压
B.低温、高压
C.高温、高压
D.高温、低压
参考答案:C
本题解析:A错,低温、低压平衡向逆反应方向移动;B错,低温平衡向逆反应方向移动,而高压向正反应方向移动;C正确,高温平衡向正反应方向移动,而高压平衡向正反应方向移动;D错,高温正反应方向移动,低压向逆反应方向移动;
本题难度:一般
3、选择题 将4mol A气体和2mol B气体置于2L密闭容器中,混合后发生如下反应:2A(g)+B(g)?2C(g).若经2s后侧得C的浓度为0.6mol?L-1,下列说法正确的是( )
A.用物质A表示的反应速率为0.6mol(L?s)-1
B.用物质B表示的反应速率为0.3mol(L?s)-1
C.2s时物质A的转化率为30%
D.2s时物质B的浓度为0.3mol?L-1
参考答案:利用三段式法计算:
起始A的浓度为4mol2L=2mol/L,B的浓度为2mol2L=1mol/L,经2s后侧得C的浓度为0.6mol?L-1,
2A(g)+B(g)2C(g),
起始:2mol/L 1mol/L0
变化:0.6mol/L 0.3mol/L 0.6mol/L
2S时:1.4mol/L 0.7mol/L 0.6mol/L
A、2s内,用物质A表示的反应的平均速率为v(A)=0.6mol/L2s=0.3mol?L-1?s-1,故A错误;
B、2s内,用物质B表示的反应的平均速率为v(B)=0.3mol/L2s=0.15mol?L-1?s-1,故B错误;
C、2s时物质A的转化率为α=0.6mol/L2mol/L×100%=30%,故C正确;
D、2s时物质B的浓度为0.7mol?L-1,故D错误.
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 (10分)NO2和N2O4混合气体的针管实验是高中化学的经典素材。理论估算和实测发现,混合气体体积由V压缩为V/2,温度由298K升至311K。已知这两个温度下N2O4(g) 2NO2(g)的压力平衡常数Kp分别为0.141和0.363。
6-1 通过计算回答,混合气体经上述压缩后,NO2的浓度比压缩前增加了多少倍。
6-2 动力学实验证明,上述混合气体几微秒内即可达成化学平衡。压缩后的混合气体在室温下放置,颜色如何变化?为什么?
参考答案:(10分)
6-1
⑴设混合气体未被压缩,在298K(V1、T1)达平衡,N2O4(g)的平衡分压为p1,NO2(g)的平衡分压为p2,则
p1 + p2 =" 1atm?" (a)
KP(298K) = (p2/p?)2/(p1/p?) =" 0.141?" (b)
解联立方程(a)和(b),得:
p1 =" 0.688" atm,? p2 =" 0.312" atm
⑵设针管压缩未发生平衡移动,已知pT1 = 1atm,T1 = 298K,T2 = 311K,V2/V1 = 1/2,根据理想气体状态方程pT1 V1/ T1 = pT2 V2/ T2,解得:
pT2 =" 2.087" atm,N2O4(g)的分压p1 =" 1.436" atm,NO2的分压p2 =" 0.651" atm
⑶压缩引发压力变化,QP = 0.6512/1.436 =" 0.296" < 0.363 = KP(311K),平衡正向移动。设达到平衡时N2O4(g)分压减小x atm,则NO2的分压增加2x atm,有:
KP(311K) = [(p2 +2x)/p?]2/[(p1-x)/p?] =" 0.363?" (c)
解得:x =" 0.0317" atm。
N2O4(g)的平衡分压p1(311K) =" 1.404" atm,NO2(g)的平衡分压为p2(311K) ="0.714" atm
⑷浓度比等于分压比:p2(311K)/ p2(298K) =" 0.714/0.312" = 2.29,增加了1.29倍。
6-2 压缩后的混合气体在室温下放置,温度逐渐下降,平衡象放热方向移动,NO2聚合成N2O4,颜色逐渐变浅,直到体系温度降至室温,颜色不再变化。
本题解析:略
本题难度:困难
5、选择题 某温度下在密闭容器中发生如下反应: 2A(g)+ B(g) 2C(g)若开始时只充入2molC(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增加20%,若开始时只充入2molA和1molB的混合气体,达平衡时A的转化率为(?)
A.20%
B.40%
C.60%
D.80%
参考答案:C
本题解析:通入2molC与通入2molA和1molB是等效平衡。压强之比等于物质的量之比,物质的量增加2mol×20%=0.4mol故生成A0.8mol。如从正向反应,反应A为1.2mol,转化率为=60%
本题难度:一般