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1、选择题 可逆反应2SO2+O2?2SO3达到平衡的标志是( )
①消耗2molSO2的同时生成2molSO3
②SO2、O2与SO3的物质的量之比为2:1:2
③反应混合物中,SO3的质量分数不再改变.
A.①②
B.①③
C.只有③
D.只有①
参考答案:①消耗2molSO2的同时生成2molSO3,即V正(SO2)=V正(SO3),不能确定是否达到平衡,故①错误;
②SO2、O2与SO3的物质的量之比为2:1:2,这与反应的初始物质的量以及反应的转化程度有关,不能确定是否达到平衡,故②错误;
③反应混合物中,SO3的质量分数不再改变,能确定是否达到平衡,故③正确;
故选:C.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 某恒温密闭容器发生可逆反应,在时刻反应达到平衡,在时刻缩小容器体积,时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中正确的是
A.Z和W在该条件下至少有一个是为气态
B.时间段与时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等
C.若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X),则时间段与时刻后的X浓度不相等
D.若该反应只在某温度以上自发进行,则该反应的平衡常K随温度升高而增大
参考答案:D
本题解析:A、根据图象可知,正反应速率不随反应时间和压强的改变而改变,故Z和W都是不是气体,故A错误;B、结合图象可知,只有X是气体,所以反应过程中气体的摩尔质量始终不变,故B错误;C、由于化学平衡常数只与温度有关,该温度下平衡常数的表达式K=c(X)是定值,则t1~t2时间段与t3时刻后的c(X)相等,故C错误;D、由于该反应在温度为T0以上时才能自发进行,根据△H-T△S<0,得出该反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故D正确;
本题难度:一般
3、选择题 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,在673 K,30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示,叙述正确的是(? )
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值小
参考答案:A
本题解析:a点的反应物浓度比b的大,所以点a的正反应速率比点b的大,A正确;c点氨气和氢气的物质的量还是变化的,没有到达平衡状态,B不正确;点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处都是相同条件下的平衡状态,所以n(N2)是一样的,C不正确;反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,氢气的物质的量增加,D不正确,答案选A。
点评:该题容易错选B。平衡是各种物质的量的浓度不再发生变化,但并不是各种物质的浓度相等,所以在判断平衡状态时需要特别注意。
本题难度:一般
4、选择题 可逆反应在一定条件下达到化学平衡状态的标志是( )
A.反应停止了?
B.正反应速率与逆反应速率相等均为零
C.反应物和生成物浓度相等?
D.反应物和生成物浓度不再变化
参考答案:A.化学反应为动态平衡,达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但反应没有停止,故A错误;
B.达到平衡状态时,正逆反应速率相等,但不等于零,故B错误;
C.达到平衡状态时,反应物和生成物浓度关系不能确定,取决于起始物质的量浓度以及反应转化程度,不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故C错误;
D.当反应物和生成物浓度不再变化时,达到平衡状态,故D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 T℃时,向1L固定体积的密闭容器M中加入2mol?X和1mol?Y,发生反应:2X(g)+Y(g)?aZ(g)+W(g)△H=-Q?kJ/mol(Q>0);该反应达到平衡后,放出的热量为QkJ,物质X的转化率为α;若平衡后再升高温度,混合气体的平均相对分子质量减小.请回答下列问题:
(1)化学计量数a的值为______.
(2)下列能说明该反应达到了化学平衡状态的是______(填序号).
a.容器内压强一定
b.容器内气体的密度一定
c.容器内Z的分子数一定
d.容器内气体的质量一定
(3)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入2mol?X、1mol?Y和1mol?Ar(稀有气体不参与反应),则反应达到平衡后放出的热量是______kJ.
(4)维持T℃温度不变,若起始时向容器M中加入4mol?X和6mol?Y,反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%,则反应中放出的热量为______kJ.
(5)维持T℃度不变,若在一个和原容器体积相等的恒压容器N中加入2mol?X和1molY,发生题给反应并达到平衡,则______(填“M”或“N”)容器中的反应先达到平衡状态,容器中X的质量分数M______N(填“>”、“<”或“=”).
(6)该反应的平衡常数随温度变化的情况如表所示:
温度/℃ | 200 | 250 | 300 | 350 平衡常数K 9.94 5.2 1 0.5
|
若在某温度下,2mol?X和1mol?Y在容器M中反应并达到平衡,x的平衡转化率为50%,则该温度为______℃.
参考答案:(1)该反应是一个放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,混合气体的平均相对分子质量减小,则气体反应物计量数之和大于气体生成物计量数之和,所以a=1,故答案为:1;
(2)A、由于反应前后气体的化学计量数之和不相等,则平衡时压强不再发生变化,故A正确;
B、由于是在固定体积的容器中反应,则无论是否达到平衡状态,密度都不变,故B错误;
C、反应达到平衡状态时,物质的浓度、含量、质量等不再发生变化,则平衡时容器内Z分子数一定,故C正确;
D、反应物和生成物都是气体,无论是否达到平衡状态,容器内气体的质量都一定,故D错误.
故答案为:AC;
(3)若起始时向容器M中加入2mol?X、1mol?Y和1mol?Ar(稀有气体不参与反应),X和Y的浓度不变,所以其转化率不变,该反应达到平衡状态时,放出的热量不变为Q,故答案为:Q;
(4)同一容器中,物质的分子数之比等于物质的量之比,当反应达到平衡时容器内的分子数目减少10%时,气体的物质的量减少10%,即气体的物质的量减少(4+6)mol×10%=1mol,根据2X(g)+Y(g)?Z(g)+W(g)知,当气体的物质的量减少1mol时参加反应的X的物质的量是2mol,则反应中放出的热量为QkJ,故答案为:Q;
(5)该条件下,恒压与恒容相比,相当于增大压强,压强越大,反应速率越大,反应到达平衡的时间越短,增大压强平衡向正反应方向移动,则X的质量发生越小,
故答案为:N;>;
(6)2mol?X和1mol?Y在容器M中反应并达到平衡,x的平衡转化率为50%,则平衡时,c(X)=(1-50%)×2mol1L=1mol/L,C(Y)=1mol-1mol×121L=0.5mol/L,c(Z)=c(W)=12×(2×50%)mol1L=0.5mol/L,k=0.5×0.50.5×12=0.5,所以其温度是350℃,故答案为:350℃.
本题解析:
本题难度:一般