时间:2017-08-08 04:00:52
1、填空题 (10分)在某2 L的密闭容器中加入0.1 mol碘单质和足量钨(W),在943 K时,发生反应W(s)+I2(g)WI2(g),当I2的转化率为20%时,达化学平衡状态。
(1)反应从开始至平衡状态过程中用时20 s,其平均反应速率v(WI2)为________。
(2)943 K时,该反应的平衡常数K=________。
(3)若起始时,加入的碘为0.2 mol(其他条件不变)达平衡时容器中气体的体积比
V(I2)∶V(WI2)=________。
(4)在上述(1)平衡状态下,同时增加I2(g)和WI2(g)各0.02 mol(其他条件不变),化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断的依据是______________________。
参考答案:(1)5×10-4mol·L-1·s-1?(2)0.25 (3)4∶1 (4)逆反应 Qc=0.4>K=0.25
本题解析:(1)I2的物质的量的变化="0.1" mol×20%=0.02mol;则根据化学反应速率=浓度的变化量除以时间可得V(I2)=5×10-4mol·L-1·s-1 ,再根据同一化学反应方程式中,速率之比等于化学计量数之比,所以,v(WI2)5×10-4mol·L-1·s-1 ,
(2)平衡常数=平衡后,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,在这个表达式中,固体、纯液体的浓度是一个常数,不列入平衡常数表达式中,所以,可计算求得该反应的平衡常数K=0.25
(3)反应W(s)+I2(g)WI2(g)为等体积反应,若起始时,加入的碘为0.2 mol,则该平衡不移动,所以,平衡时容器中气体的体积比V(I2)∶V(WI2)为原体系下的体积比,在相同条件下,体积之比等于物质的量之比,即可求得V(I2)∶V(WI2)=4∶1
(4)判断化学平衡的移动方向可根据浓度商Qc与K的大小分析;若Qc大于K,则向逆反应方向移动;若Qc等于K,则平衡不移动;若Qc小于K,则平衡向正反应方向移动。
本题难度:一般
2、选择题 在一定体积的密闭容器中放入3升气体R和5升气体Q,在一定条件下发生反应:3R (气)+4Q(气)4X(气)+nY(气)。反应完全后,容器温度不变,混和气体的压强是原来的75%,则化学方程式中的n值是(?)?
A.2
B.3
C.4
D.5
参考答案:A
本题解析:压强减小,说明混合气的体积减小,因此3+4>4+n,即n<3.由于n只能去整数,所以选项A是正确的,答案选A。
本题难度:一般
3、选择题 相同温度下,体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
X2(g)+3Y2(g) 2XY3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1
实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示:
容器 编号 | 起始时各物质的物质的量/mol | 达到平衡时体系能量的变化 | ||
X2 | Y2 | XY3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 放热:23.15 kJ |
② | 0.6 | 1.8 | 0.8 | Q(Q>0) |
参考答案:B
本题解析:平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A项正确;由达平衡时①放出的热量为23.15 kJ,可知X2和Y2的转化率均为25%,即平衡时X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75 mol、2.25 mol和0.5 mol,此时XY3的物质的量浓度均为2 mol·L-1,可知②的反应应逆向进行,反应过程需要吸收热量,B项错误;两容器中反应达平衡时为等效平衡,故C项正确;增大压强平衡向正反应方向移动,放出热量多,D项正确。
本题难度:一般
4、填空题 煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及产率等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
参考答案:(每空2分,共10分)(1)放热(2分)?(2)增大(2分);增大(2分)
(3)B、C(2分,选一个且正确给1分,有错选不给分)?(4)60%(2分)
本题解析:(1)根据表中数据可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐减小。这说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应。
(2)保持容器体积不变升高温度,正反应速率增大,但逆反应速率增大的程度更大,所以平衡向逆反应方向移动。由于气体的物质的量是不变的,但温度升高,所以容器内气体的压强增大。
(3)根据表中数据可知,选项C中由于没有生成物,所以反应一定是向正反应方向进行的。而选项A、B、D中此时离子积分别是。由于830℃是平衡常数是1,所以选项A是向逆反应方向进行的,B是向正反应方向进行的,而D恰好是平衡状态,答案选BC。
(4)设达到平衡时,CO的转化率是x,则消耗CO和水蒸气都是4x,而生成CO2和氢气都是4x,所以根据平衡常数表达式可知,解得x=60%。
本题难度:一般
5、选择题 一定温度下,在一体积固定的密闭容器中加入2 mol X和1 mol Y,发生如下反应:2X(g)+Y(g)aZ(g)+W(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0,a是正整数)。当反应达到平衡后,放出的热量为Q1 kJ,物质X的转化率为α;平衡后混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.温度升高,平衡常数K减小
B.化学计量数a为1
C.维持温度不变,若起始时向容器中加入a mol Z、1 mol W反应达到平衡后放出的热量为Q2 kJ,则Q1+Q2=Q且Q>Q1>Q2
D.X的转化率α=Q1/Q
参考答案:C
本题解析:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,K减小,r减小,说明2+1>a+1,则a=1,A、B正确;C中两平衡等效,则Q1+Q2=Q,但不知α的大小,故无法比较Q1与Q2的大小,C错误;物质转化的物质的量与放出的热量成正比,D正确。
本题难度:一般