化学平衡第一课时(2)

2019-04-16 16:37

①高温 ②低温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥分离出Z A.①③⑤

B.②③⑤

C.②③⑥

D.②④⑥

X或Y Z 9.现有反应X(g)+Y(g)

2Z(g),ΔH<0。右图表示从反应开始到t1 s时达到平衡, Z 在t2 s时由于条件变化使平衡破坏,到t3 s时又达平衡。 则在图中t2 s时改变的条件可能是( ) A.增大了X或Y的浓度 B.增大压强 C.增大Z的浓度 +O2(g)

D.升高温度

0 t1 t2 t3 t 10.(双选)接触法制硫酸通常在400~500℃、常压和催化剂的作用下,用SO2与过量的O2反应生成SO3。2SO2(g)

2SO3(g) ;ΔH < 0。在上述条件下,SO2的转化率约为90%。但是部分发达国家采用高压条件生成

SO3,采取加压措施的目的是( )

A.发达国家电能过量,以此消耗大量能源

B.高压将使平衡向正反应方向移动,有利于进一步提高SO2的转化率 C.加压可使SO2全部转化为SO3,消除SO2对空气的污染 D.高压有利于加快反应速率,可以提高生产效率

11.(双选)在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO2(g)

2NO(g) + O2(g)

ΔH>0,达到平衡。当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是( ) A.当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量 B.当X表示压强时,Y表示NO2的转化率 C.当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度 D.当X表示NO2的物质的量时,Y表示O2的物质的量 12.右图曲线a表示放热反应 X(g)+Y(g)

0

x y Z(g)+M(g)+N(s)

进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条

件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是 ( ) A.升高温度 B.加大X的投入量

C.加催化剂 D.增大容器的体积 13.可逆反应A+B(s) C达到平衡后,无论加压或降温,B的转化率都增大,则下列结论正确的是( ) A.A固体,C为气体,正反应为放热反应 B.A为气体,C为固体,正反应为放热反应 C.A为气体,C为固体,正反应为吸热反应 D.A、C均为气体,正反应为吸热反应

14.一定温度下,将4molPCl3和2molCl2充入容积不变的密闭容器中,在一定条件下反应:PCl3+Cl2 质的量为( ) A.0.8mol

B.0.4mol

PCl5 ,各

物质均为气态。达平衡后,PCl5为0.8mol。若此时再移走2molPCl3和1molCl2 ,相同温度下达到平衡,PCl5的物

C.0.4mol < x < 0.8mol aA(g)+B(g)

D.< 0.4mol

15.(双选)某温度下,将2mo1A和3mo1B充入一密闭容器中,发生反应:

C(g)+D(g),5min 后达到平衡。已知该温度下其平衡常数K=1 ,若温度不变时将容器的体积扩

大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则( )

6

A.a=1

B.a =2

D.B的转化率为60 %

2Z ,达

C.B的转化率为40 %

16.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1∶1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y

到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,则Y的转化率最接近于( ) A.33%

B.40%

C.50%

D.65%

2HBr(g)?H<0,平衡时Br2(g)的

17.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,常温下发生反应H2(g)+Br2(g)

转化率为a;若初始条件相同,加热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是( ) A.a>b

B.a=b

C.a<b

D.无法确定

18.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应: ①NH4I(s)

NH3(g)+HI(g);②2HI(g)

-1

-1

H2(g)+I2(g)。达到平衡时,

c(H2)=0.5mol·L,c(HI)=4mol·L,则此温度下反应①的平衡常数为( ) A.9

B.16

C.20

D.25

19.可逆反应2Cl2(g)+2H2O(g)

“减小”或“不变”):

4HCl(g)+O2(g) ΔH>0,在一定条件下达到平衡后,分别采取下列措施(填“增大”、

(1)降低温度,Cl2的转化率 ;v正 ; (2)保持容器体积不变,加入He,则HCl的物质的量 。 (3)保持容器压强不变,加入He,则O2的体积分数 ;

(4)若温度和体积不变,反应从Cl2和H2O开始至平衡,在这个变化过程中,容器内气体的密度 ,相

对分子质量 。 20.某温度下:A + B

2C,反应达到平衡状态。

(1)如果A为气体,且增大压强时,通过平衡移动使A的平衡浓度增大,则B为 (填状态),原因

是 。

(2)如果减少或增加B物质的量,平衡不移动,则B是 (填“状态”)。

(3)如果升温,C的平衡浓度降低,此反应的逆反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。

21.在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应:N2(g)+3H2(g)

(1)根据上图,计算从反应开始到平衡时,平均反应速率v(NH3)为 。 (2)该反应的化学平衡常数表达式K 。

(3)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若改变反应温度,则NH3的物质的量浓度不可能

为 。

A.0.20 mol/L B.0.12 mol/L

C.0.10 mol/L D. 0.08 mol/L

2NH3(g ) ΔH<0 反应中NH3的物质的量浓度的变化的情况如下图:

(4)反应达到平衡后,第5分钟末,保持其它条件不变,若只把容器的体积缩小一半,平衡_________________________

7

移动(填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”),化学平衡常数________________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (5)在第5分钟末将容器的体积缩小一半后,若在第8分钟末达到新的平衡(此时NH3的浓度约为0.25 mol/L),请在上图中画出第5分钟末到此平衡时NH3浓度的变化曲 22.工业生产硝酸的流程图如下 空气

请回答下列问题:

(1)写出硝酸在工农业生产中的重要作用 (任写一条)。 (2)已知N2(g) + 3H2(g)

2NH3(g) ; ΔH =-92.4kJ·mol-1。请回答:

氢气氨 气 氮 气 铂铑网 一氧化氮 空气 吸收塔 硝酸 ① 当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如右图所示。图中tl 时引起平衡移动的条件可能是 。 其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时 间是 。 ②温度为T ℃时,将2a mol H2和a mol N2放入 0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为衡常数的数值为 。

(3)氨催化氧化的化学方为 ,该反应 是放热反应,当温度升高时,反应的化学平衡常数K值____(增大、减小、无影响)。

(4)工业上常用纯碱溶液来吸收硝酸厂尾气中的二氧化氮,吸收产物中有亚硝酸钠、硝酸钠和二氧化碳,该化学方

程为 ;

还可以利用氢气在催化剂下把氮的氧化物还原为 和水。 23.反应A(g)+B(g)

C(g) +D(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。

t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6

50﹪。则该反应的化学平

(1)该反应是________________反应(填“吸热”“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”“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”、“不变”)。 【能力提升】

24.红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1mol产物的数据)。

8

根据上图回答下列问题:

(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方

程式 。 (2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热 化学方程式 , 上述分解反应是一个可逆反应,温度 T1时,在密闭容器中加入0.80molPCl5, 反应达到平衡时PCl5还剩0.60mol,

其分解率α1等于_________;若反应温度由T1升高到T2,平衡时PCl5的分解率为α2,α2_______α1(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(3)工业上制备PCl5通常分两步进行,先将P和Cl2反应生成中间产物PCl3,然后降温,再和Cl2反应生成PCl5。原因是________________________________________。

(4)P和Cl2分两步反应生成1molPCl5的ΔH3=_________,P和Cl2一步反应生成1molPCl5的ΔH 4______ΔH 3(填“大于”、“小于”或“等于”)。

(5)PCl5与足量水充分反应,最终生成两种酸,其化学方程式是____________________。 25.工业生产硝酸铵的流程图如下图。请回答:

(1)已知 :N2(g)+3H2(g)

7

H

H

空气N2H2 铁砂网氨气 Pt-Rh合金网合成硝酸铵一氧化氮空气 吸收塔硝酸2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1。

①在500℃、2.02×10Pa和铁催化条件下向一密闭容器中充入1molN2和3molH2,充分反应后,放出的热量_____(填“<”“>”“=)92.4kJ,理由是 。

②为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有 。 A.降低温度 D.降低压强

B.最适合催化剂活性的适当高温 C.增大压强 E.循环利用和不断补充氮气 F.及时移出氨

(2)已知铂铑合金网未预热也会发热。写出氨催化氧化的化学方程式: ,

该反应的化学平衡常数表达式K= ,当温度升高时,K值 (增大、减小、无影响)。 (3)在一定温度和压强的密闭容器中,将平均相对分子质量为8.5的H2和N2混合,当该反应达到平衡时,测出平衡混合气的平均相对分子质量为10,请计算此时H2的转化率(写出计算过程):

化学平衡标志题

1. 在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)

2C(g)达到平衡的标志是( )。

9

A.C的生成速率与C的分解速率相等 B.单位时间生成n mol A,同时生成3n mol B C. 单位时间生成n mol A,同时消耗2n mol C D.A、B、C的分子数比为1:3:2 2.在一定温度下,可逆反应A2(气)+B2(气) A.容器的总压强不随时间而变化

B.单位时间内有n mol A2生成的同时有n mol B2生成 C.单位时间内有n mol B2发生反应的同时有2n mol AB分解 D. 容器内的密度不随时间而变化

3. 一定条件下,a L密闭容器中加入1mol N2和3 mol H2发生N2+3H2

2AB(气),达到平衡的标志是( )。

2NH3的反应,下列叙述中能说明该

反应已达到化学平衡状态的是( )。

A.v(N2正) = 2v(NH3正) B.3v(H2正) = v(N2逆)

C. 单位时间内有0.3 mol H2消耗的同时,生成0.2 mol NH3 D. 单位时间内有1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂 4.下列反应aA(g)+bB(g)

mC(g)+nD(g)在密闭容器中进行,表示其已达到平衡状态的叙述中正确的是( A.平衡时的压强与反应起始的压强之比为m+n/a+b

B.用物质A表示的反应速度与物质C表示的反应速度之比为a/m C.物质B的浓度不随时间而改变 D.各物质的浓度相等

5.在一定条件下,可逆反应2 A(g)

B(g)+3 C(g)在下列4种状态中,处于平衡状态的是( )。

A.正反应速度 vA=2mol/(L·min),逆反应速度vB=2 mol/(L·min) B. 正反应速度 vA=1mol/(L·min),逆反应速度vC=1.5mol/(L·min) C.正反应速度 vA=1mol/(L·min),逆反应速度vB=1.5 mol/(L·min) D. 正反应速度 vA=2mol/(L·min),逆反应速度vC=2 mol/(L·min)

6.密闭容器中,可逆反应H2(g)+I2(g)

2HI (g)达到平衡时的标志是( )。

A、混合气体密度恒定不变 B、混合气体的颜色不再改变

C、H2、I2、HI的浓度相等 D、混合气体中压强不变

7.能够充分说明在恒温下的密闭容器中反应2SO2(g)+O2 (g)

2SO3(g)已经达到平衡的标志是( )。

A.容器中气体总物质的量不随时间的变化而改变 B.容器中SO2和SO3的浓度相同 C.容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2:1:2 D.容器中密度不随时间的变化而改变

8.在2NO2(g)

N2O4(g)的可逆反应中,下列状态一定属于平衡状态的是( )。

A.N2O4和NO2的分子数比为1:2 B.平衡体系的颜色一定不再改变 C.N2O4和NO2的浓度相等

D.单位时间有1 mol N2O4变为NO2的同时,有1mol NO2变为N2O4 参考答案:

1. A 2.C 3. D 4.C 5.B 6.A 7.A 8.B

10

)答案 第三节 化学平衡

1.B 2.C 3.B 4.A 5.B 6.C 7.B 8.C 9.D 10.BD 11.AB 12.C 13.B 14.D 15.AC 16.D 17.A 18.C 19.(1)减小,减小(2)不变(3)增大(4)不变,减小 20.(1)固体或液体, 压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,向逆反应方向移动,则方程式中反应物的气体的物质的量之和应该小于2 (2)固体或液体 (3)吸热 21.(1) 0.025 mol/L·min (2) 略 (3) A、C (4) 向正反应方向 不变(5) 22.(1)化肥、有机化工(染料、制药、照相材料、 颜料、塑料、合成纤维)或者国防工业(炸药); (2)①增大压强 t2-t3 ②4/a2

?Rh(3)4NH3+5O2 Pt 4NO+6H2O,减小。

△ (4)2NO2+Na2CO3=NaNO3+NaNO2+CO2 氮气 23.(1)放热。(2)减小;该反应正反应为放热反应,升高温度使平衡向逆反应方向移动。

(3)不影响;催化剂不改变平衡的移动。 (4)减小、减小。 324.(1)P(s)+Cl2(g)===PCl3(g);△H=-306kJ·mol-1。

2

(2)PCl5(g)===PCl3(g)+Cl2(g);△H=93kJ·mol-1。25%;大于。

(3)两步反应均为放热反应,降低温度有利于提高产率,防止产物分解。 (4)-399kJ·mol-1;等于。

25.(1)①< 在1atm和298K条件下,1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气,放出92.4kJ热量,该反应为可逆反应,反应物不能全部变为生成物;又因为反应温度为500℃,所以放出的热量小于92.4kJ; ②CEF (2)4NH3+5O2 △ 4NO+6H2O K=

Pt?Rhc4(NO)?c6(H2O)c4(NH3)?c5(O2)

减小(因为氨的催化氧化反应是放热反应,所以升高温度K会减小)

(3)设充入气体总量为1mol,氮气为xmol,则氢气为(1-x)mol。 则有: 28x+2(1-x)=8.5(或用十字交叉法)

解得:N2:x=0.25mol H2:1mol-0.25mol=0.75mol 又设平衡时N2转化ymol,则: N2 + 3H2 2NH3 起始 0.25mol 0.75mol 0 变化 y mol 3ymol 2ymol 平衡 (0.25-y)mol (0.75-3y)mol 2ymol

3?0.075molmol 解得:28?(0.25?y)mol?2?(0.75?3y)mol?17?2ymolmol mol 则有:y=0.075mol 则氢气的转化率为:?100%?30.0% ?10 0.75mol(0.25?y)mol?(0.75?3y)mol?2ymolmol mol mol mol

mol

11


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