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1、选择题 向体积为2 L的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,测得起始容器压强为p,一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) △H=-196 kJ·mol-1,维持容器温度不变,测得平衡时容器内压强为0.7p,若此时再向容器中充入2 mol SO3,则下列说法正确的是
A.充入2 mol SO3后,SO2的物质的量增大
B.第一次反应达到平衡时共放出热量176.4 kJ
C.充入2 mol SO3达到新平衡时,容器内的压强为1.4p
D.降低容器的温度可使新平衡时各物质的体积分数与第一次平衡时相同
参考答案:AB
本题解析:考查等效平衡问题
反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)??△H=-196 kJ·mol-1
初始: 2?????? 1??????? 0
△n:? 2x????? x??????? 2x
平衡:2-2x???? 1-x?????? 2x
恒容条件下,压强比与物质的量比相同,故3:(3—x)=10:7,得x=0.9mol
放出的热量:1:196=0.9:Q,得Q=176.4kJ
A:充入产物,平衡右移,SO2的物质的量增大,正确
B:正确
C:在恒容情况下,充入2 mol SO3与原平衡充入2 mol SO2和1 mol O2为完全等效,此时相当于加压,平衡正向移动,混合物的总物质的量小于原平衡的两倍,平衡时容器内总压强小于原压强的两倍,即小于1.4p,不正确
D:降温,平衡正向移动,不正确
答案为AB
本题难度:一般
2、填空题 (10分)在一定温度时向一个容积不变的容器中加入3 mol PCl3和4 mol Cl2使之反应
PCl3(g)+ Cl2(g)
PCl5(g) 反应达到平衡时容器的压强为开始时的6/7,则此时。
(1)容器的密度为开始时______倍;气体的平均相对分子质量为开始时______倍。
(2)保持恒温,将起始物改为a mol PCl3,b mol Cl2,c mol PCl5,欲使平衡时PCl5的体积分数1/6,则a、b、c(分别用含a、b和b、c的两个代数式表示)的关系为??????????????、?????????????????。欲使反应向逆方向进行,a的取值范围???????????????????????;c的取值范围???????????????????????????。
参考答案:(10分)(1)1(2分)、7/6 (2分)(2)a+ c=
本题解析:
试题分析:(1)密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,所以密度是不变的。混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的。由于温度和容器容积不变,所以根据平衡时容器的压强为开始时的6/7,则此时气体的物质的量也是反应前的6/7,所以气体的平均相对分子质量为开始时7/6倍。
(2)??????????????? PCl3(g)+ Cl2(g)
PCl5(g)
起始量(mol)??????? 3?????4???????? 0
转化量(mol)??????? x????? x???????? x
平衡量(mol)????? 3-x?? 4-x??????? x
所以有(3-x+4-x+x)/7=6/7
解得x=1
所以平衡时PCl5的体积分数1/6。由于反应前后容器容积和温度是不变的,因此要使平衡时PCl5的体积分数1/6,则根据等效平衡的原理可知,等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同,所以a+c=3、b+c=4。由于平衡时三氯化磷的物质的量是2mol、五氯化磷的物质的量是1mol,所以欲使反应向逆方向进行,则a的取值范围是0≤a<2、1<c≤3。
点评:所谓等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。等效平衡一般有三种类型:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△n≠0的体系):等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△n=0的体系):等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。解答该类型试题的关键是分清类别,用相应的方法求解即可。
本题难度:一般
3、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
试回答下列问题:(1)上述反应的正反应是??????????反应(填“放热”或“吸热”)。 (2)某温度下,上述反应达到平衡后,保持容器体积不变升高温度,正反应速率??????? (填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强??????????(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)830℃,在恒容反应器中发生如表中的反应,按表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有?????????(选填A、B、C、D)。
 (4)830℃时,在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和6molH2O(g)达到平衡时,CO的转化率是??????????????????????????。
参考答案:(每空2分,共10分)(1)放热(2分)???(2)增大(2
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
4、选择题 对于化学反应3W(g)+2X(g)===4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是[???? ] A.v(W)=3v(Z) B.2v(X)=3v(Z) C.2v(X)=v(Y)?? ? D.3v(W)=2v(X)
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 在密闭容器中加入等浓度的CO与H2O,T ℃时发生如下反应:CO(g) + H2O(g) CO2 + H2(g) ΔH< 0 已知CO的浓度变化如图所示。
 (1)从0~4 min,该反应的平均速率v(CO)=______mol/(L·min)。该反应的平衡常数为_______。 (2)为了增大CO的转化率,可以采取的措施有_____________。 a.增大反应物中CO的浓度 b.降低反应温度 c.将密闭容器体积压缩至一半 d.加入适宜的催化剂 (3)若不改变反应温度和反应物中CO的起始浓度,使CO的转化率达到90%,则水蒸气的起始浓度至少为_________。
参考答案:(1)0.03;2.25 (2)b (3)0
本题解析:
本题难度:一般
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