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1、填空题 恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)+B(g)
C(g)
(1)若开始时放入1 mol A+1 mol B,到达平衡后,生成a? mol C,这时A的物质的量为________ mol.
(2)若开始时放入3 mol A和3 mol B,到达平衡后,生成C的物质的量为________ mol.
(3)若开始时放入x mol A,2 mol B和1 mol C,到达平衡后,A和C的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________mol,y=________mol.平衡时,B的物质的量________(选填一个编号).
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol? (丙)小于2 mol? (丁)可能大于、等于或小于2 mol
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次达到平衡后,C的物质的量分数是________.
参考答案:(1)1-a (2)3a (3)2 3-3a 丁 (4)a/(2-a)
本题解析:A(g)+B(g)
C(g)分子数改变,TV不变时各组分相同时等效平衡。TP不变比值相同就是等效平衡。分子数相等的反应无论是PT,TV都是比值相同为等效平衡。
本题难度:一般
2、选择题 在一定温度下,向容积固定不变的密闭容器中充入amolNO2,发生如下反应:
2NO2(g)
N2O4(g);△H<0。达平衡后再向容器中充入amolNO2,再次达到平衡后,与原平衡比较,下列叙述不正确的是(? )
A.平均相对分子质量增大
B.NO2的转化率提高
C.NO2的质量分数增大
D.反应放出的总热量大于原来的2倍
参考答案:C
本题解析:两平衡状态相比较发现,新平衡相当于在原平衡基础上压强增大1倍时达到的平衡,此时平衡正向移动。A、平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的物质的量减小、总的质量不变,则
增大,正确;B、平衡右移,NO2的转化率增大,正确;C、平衡右移,NO2的转化率增大,混合气体的总的质量不变,NO2的质量分数减小,错误;D、由于平衡右移,容器中充入2amolNO2达到平衡时,反应的NO2比同容器中充入amolNO2达到平衡时反应的NO2的2倍还多,所以放出的总热量大于原来的2倍,正确。故选C。
本题难度:一般
3、计算题 (6分)2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g);ΔH=-196.6kJ/mol。在一定温度下,向一个容积不变的容器中,通入3mol SO2和2mol O2及固体催化剂,使之反应。平衡时容器内气体压强为起始时的90%。此时
(1)加入3mol SO2和2mol O2发生反应,达到平衡时,放出的热量为?。
(2)保持同一反应温度,在相同的容器中,将起始物质的量改为amol SO2、bmol O2、cmol SO3(g)及固体催化剂,欲使起始时反应表现为向正反应方向进行,且平衡时SO3的体积分数为2/9,a的取值范围是?。
(3)保持同一反应温度,在相同的容器中,将起始物质的量改为3mol SO2、6mol O2、3mol SO3(g)及固体催化剂,则平衡?移动。(填“正向、不、逆向或无法确定是否)
参考答案:(1)98.3kJ(2)2<a≤3 (3)不(各2分)
本题解析:考查可逆反应的有关计算。
(1)设消耗氧气的物质的量是x,则同时消耗SO2是2x,生成三氧化硫是2x,则3-2x+2-x+2x=(3mol+2mol)×0.9,解得x=0.5mol,所以达到平衡时,放出的热量为0.5mol×196.6kJ/mol=98.3kJ。
(2)根据(1)可知,平衡时三氧化硫的体积分数是2/9mol,所以要满足平衡时SO3的体积分数为2/9,则三氧化硫根据方程式转化为反应物后,SO2和氧气的物质的量分别应该都等于3mol和2mol,所以a的最大值是3mol。根据(1)可知,平衡时SO2的物质的量是2mol,所以要使起始时反应表现为向正反应方向进行,则a必须大于2mol,即a的取值范围是2<a≤3。
(3)设容器容积是1L,则根据(1)可知,平衡时平衡常数是
。由于此时
,所以反应恰好是平衡状态,即平衡不移动。
本题难度:一般
4、选择题 可逆反应:2X+Y
2Z(气);ΔH<0,气体的平均摩尔质量M随温度变化如图所示,则下列说法正确的是(?)

图2-58
A.X和Y可能都是固体
B.X和Y一定都是气体
C.若Y为固体,X一定是气体
D.X和Y不可能都是气体
参考答案:C
本题解析:若X和Y都是固体,则反应体系中只有一种气体Z,气体的摩尔质量不变;若X和Y都是气体,升温时,平衡左移,气体总质量不变,但总物质的量增加,混合气体的平均分子质量减小,但是若Y为固体时,X为气体,则为等体积反应,当升温时平衡左移,气体总质量减少,故平均摩尔质量减小,所以C项正确,B、D项不正确。
本题难度:一般
5、选择题 在体积固定的密闭容器中通入各为1mol的A、C、D和x mol B,发生反应:A(g)+4B(g)
2C(g)+D(g)。当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol。若使起始反应向正反应方向进行,则x的取值范围下列适合的是(?)
A. 1<x<2? B. 2<x<4? C. 1<x<5? D. 2<x<5
参考答案:B
本题解析:要使反应达到平衡时保持容器中气体总物质的量为5mol,则B的物质的量必须大于2mol。如果当1molA完全转化后,可以生成2molC和1molD,消耗4molB,剩余B是x-4mol,则有x-4mol+1mol+2mol+1mol+1mol=5mol,解得x=4mol。由于A的物质的量不可能是0,所以答案选B。
本题难度:一般