表格中数据为X的转化率)( )
p1MPa
p2MPa
400℃
99.6
99.7
500℃
96.9
97.8
A.其他条件不变,升高温度,ΔH减小
B.n可能等于2、1
C.200℃的平衡常数大于600℃的平衡常数
D.加入高效催化剂,不改变C的体积分数
答案:
A
解析:
化学反应的焓变与化学计量数有关,与反应温度无关,A项错误;Y为固体,增大压强时X的转化率增大,说明n<3,n=1或2,B项正确;温度升高,X的转化率降低,说明正反应是放热反应,所以,温度升高,平衡常数减小,C项正确;加入催化剂,只改变反应速率,能缩短达到平衡所需的时间,但平衡不发生移动,C的体积分数不变,D项正确。
11.[2019·天津一中月考]一定条件下,在体积为2L的密闭容器中,3molX和3molY发生反应3X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH>0,经60s达到平衡状态,生成0.4molZ。
下列说法正确的是( )
A.60s内平均反应速率为v(X)=0.005mol·L-1·s-1,X的转化率为80%
B.其他条件不变,将容器体积变为4L,X的平衡浓度增大
C.其他条件不变,若降低温度,逆反应速率减小,X的体积分数也减小
D.其他条件不变,若初始投入2molX和2molY,则物质Y的转化率减小
答案:
D
解析:
60s达到平衡,生成0.4molZ,则有v(Z)=
=
×0.01mol·L-1·s-1,根据反应速率与化学计量数的关系可得v(X)=
v(Z)=
×
×0.01mol·L-1·s-1=0.005mol·L-1·s-1;消耗X的物质的量为0.005mol·L-1·s-1×2L×60s=0.6mol,则X的转化率为
×100%=20%,A错误。
将容器体积变为4L,平衡逆向移动,但X的平衡浓度减小,B错误。
降低温度,正、逆反应速率均减小,平衡逆向移动,则X的体积分数增大,C错误。
其他条件不变,初始投入2molX和2molY,当将原容器容积扩大为原来的1.5倍时,可与新的平衡等效,由于容器扩大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,X、Y的转化率均减小,D正确。
12.在VL恒容密闭容器中充入2molCO,2molNO,发生反应:
2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH,测得在温度T1、T2时,不同时刻CO的浓度(mol·L-1)如表所示:
时间/min
温度/K
0
2
4
6
8
10
T1
1
0.70
0.60
0.55
0.50
0.50
T2
1
0.80
0.65
0.50
0.45
0.45
下列说法正确的是( )
A.由此推知,T1>T2,ΔH>0
B.T1时NO的平衡转化率大于T2
C.T1时上述反应的平衡常数K=1.0
D.平衡时再充入1molCO和1molNO,CO的平衡转化率减小
答案:
C
解析:
A项,从数据表看出,T1时反应较快,说明T1大于T2;从平衡时CO浓度看出,T1时CO浓度较大,说明正反应是放热反应,错误;B项,T1时NO的平衡转化率为50%,T2时NO的平衡转化率为55%,错误;C项,平衡时c(CO)=c(NO)=0.50mol·L-1,c(CO2)=0.50mol·L-1,c(N2)=0.25mol·L-1,K=
=
L·mol-1=1.0,正确。
D项,再充入等物质的量的CO和NO,相当于对原平衡体系加压,该可逆反应的正反应为气体分子总数减小的反应,故平衡向右移动,CO、NO的平衡转化率都增大,错误。
13.[2019·黑龙江哈尔滨三中模拟]在一定温度下,将H2和I2(g)各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(I2)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法不正确的是( )
A.反应前4min的平均速率v(HI)=2.5×10-3mol·L-1·min-1
B.当体系压强不再改变时可以判断反应达到平衡状态
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.再充入0.05molH2、0.05molI2(g)和0.06molHI,平衡不移动
答案:
B
解析:
反应前4minn(I2)由0.16mol减少到0.11mol,则有v(HI)=2v(I2)=2×
=2.5×10-3mol·L-1·min-1,A正确。
该反应是反应前后气体总分子数不变的反应,恒容时气体总压强不变,故不能根据压强判断是否达到平衡状态,B错误。
由表中数据可知,达到平衡时n(I2)=0.10mol,此时c(I2)=0.010mol·L-1,则有
H2(g)+I2(g)2HI(g)
起始浓度/(mol·L-1)0.0160.0160
转化浓度/(mol·L-1)0.0060.0060.012
平衡浓度/(mol·L-1)0.0100.0100.012
则该温度下平衡常数为K=
=
=1.44,C正确。
再充入0.05molH2、0.05molI2(g)和0.06molHI,由于该反应为气体分子数不变的反应,充入气体的物质的量之比与原平衡状态相应气体的物质的量之比相等,相当于增大压强,则平衡不移动,D正确。
14.[2019·辽宁师大附中模拟]T1℃时,向容器为2L的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g),发生如下反应A(g)+2B(g)C(g)。
反应过程中测定的部分数据如下表:
反应时间/min
n(A)/mol
n(B)/mol
0
1.00
1.20
10
0.50
30
0.20
下列说法错误的是( )
A.前10min内反应的平均速率为v(C)=0.0250mol·L-1·min-1
B.其他条件不变,起始时向容器中充入0.50molA(g)和0.60molB(g),达到平衡时n(C)<0.25mol
C.其他条件不变时,向平衡体系中再充入0.50molA,与原平衡相比,达到平衡时B的转化率增大,A的体积分数增大
D.温度为T2℃时(T1>T2),上述反应的平衡常数为20,则该反应的正反应为放热反应
答案:
D
解析:
前10min内消耗0.50molA,同时生成0.50molC,则有v(C)=
=0.0250mol·L-1·min-1,A正确。
10min时,反应的n(B)=2n(A)=2×(1.00mol-0.50mol)=1.00mol,则10min时,B的物质的量为0.20mol,与30min时B的物质的量相等,则反应10min时已达到平衡状态;其他条件不变,若起始时向容器中充入0.50molA(g)和0.60molB(g),将容积缩小为原来的
时与原平衡等效,达到平衡时n(C)=0.25mol,但扩大容积,恢复到原体积,压强减小,平衡逆向移动,故达到平衡时n(C)<0.25mol,B正确。
其他条件不变时,向平衡体系中再充入0.50molA,平衡正向移动,与原平衡相比,达到平衡时B的转化率增大,A的体积分数增大,C正确。
由上述分析可知,10min时n(A)=0.50mol,此时达到平衡状态,A、B、C的浓度(mol·L-1)分别为0.25、0.10和0.25,则有K(T1)=
=
=100>K(T2)=20,说明升高温度,平衡正向移动,则该反应的正反应为吸热反应,D错误。
15.[2019·江西临川二中、莲塘一中联考]在2L恒容密闭容器中充入A(g)和B(g),发生反应A(g)+B(g)2C(g)+D(s),所得实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(A)
n(B)
n(C)
①
600
0.30
0.20
0.30
②
700
0.20
0.30
0.24
③
800
0.10
0.10
a
下列说法不正确的是( )
A.实验①中,若5min时测得n(B)=0.050mol,则0~5min时间内平均反应速率为v(A)=0.015mol·L-1·min-1
B.实验②中达到平衡后,增大压强,A的转化率不变,平衡常数K不变
C.700℃时该反应的平衡常数K=4.0
D.实验③中,达到平衡时,a>0.10
答案:
D
解析:
实验①中,5min时测得n(B)=0.050mol,则消耗的n(A)=n(B)=0.20mol-0.050mol=0.15mol,故有v(A)=
=0.015mol·L-1·min-1,A正确。
反应前后气体分子总数不变,故增大压强,平衡不移动,则A的转化率不变,温度不变,平衡常数K不变,B正确。
700℃时,n(C)=0.24mol,则有
A(g)+B(g)2C(g)+D(s)
起始浓度/(mol·L-1)0.100.150
转化浓度/(mol·L-1)0.060.060.12
平衡浓度/(mol·L-1)0.040.090.12
则700℃时该反应的平衡常数K=
=
=4.0,C正确。
①600℃时,n(C)=0.30mol,则有
A(g)+B(g)2C(g)+D(s)
起始浓度/(mol·L-1)0.150.100
平衡浓度/(mol·L-1)0.0750.0250.15
则有600℃时该反应的平衡常数K=
=
=12,对比实验①和②可知,升高温度,平衡常数减小,故实验③中K<4.0,因此K=
=
<4.0,推知a<0.10,D错误。
16.[2019·黄冈调研]已知反应:
CH2===CHCH3(g)+Cl2(g)CH2===CHCH2Cl(g)+HCl(g)。
在一定压强下,按w=
向密闭容器中充入氯气与丙烯。
图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系,图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系,则下列说法错误的是( )
A.图甲中,w2>1
B.图乙中,A线表示逆反应的平衡常数
C.温度为T1、w=2时,Cl2的平衡转化率为50%
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将增大
答案:
C
解析:
w增大,CH2===CHCH3的转化率增大,则φ减小,由上述分析可知:
w2>w1=1,A项正确;由图甲知,w一定时,温度升高,φ增大,说明正反应为放热反应,故温度升高,正反应平衡常数减小,故图乙中曲线A、B分别表示逆反应的平衡常数、正反应的平衡常数,B项正确;由图乙可知,T1时平衡常数为1,设起始时CH2===CHCH3和Cl2的物质的量分别为amol和2amol,达到平衡时转化的Cl2的物质的量为xmol,根据三段式法进行计算:
CH2===CHCH3(g)+Cl2(g)CH2===CHCH2Cl(g)+HCl(g)
起始/mol a2a00
转化/mol xxxx
平衡/mol a-x2a-xxx
则
=1,解得x=
a,则Cl2的平衡转化率为
a÷2a×100%≈33.3%,C项错误;该反应在反应前后气体分子数不变,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度升高,根据pV=nRT知,达到平衡时装置内的气体压强将增大,D项正确。
17.[2019·江西临川二中、莲塘一中联考]T℃,将2.0molA(g)和2.0molB(g)充入体积为1L的密闭容器中,在一定条件下发生反应A(g)+B(g)2C(g)+D(s) ΔH<0;t时刻反应达到平衡时,C(g)的物质的量为2.0mol。
下列说法正确的是( )
A.t时刻反应达到平衡时,A(g)的体积分数为20%
B.T℃时该反应的化学平衡常数为K=2
C.t时刻反应达到平衡后,缩小容器体积,平衡逆向移动
D.相同条件下,若将1.0molA(g)和1.0molB(g)充入同样容器,达到平衡后,A(g)的转化率为50%
答案:
D
解析:
达到平衡时生成2.0molC,则反应消耗1.0molA和1.0molB,则A(g)的体积分数为
×100%=25%,A错误。
达到平衡时,A、B、C的物质的量浓度(mol·L-1)分别为1.0、1.0、2.0,则T℃时该反应的平衡常数为K=
=
=4,B错误。
该反应是反应前后气体总分子数不变的反应,缩小容器的体积,平衡不移动,C错误。
相同条件下,将1.0molA(g)和1.0molB(g)充入同样的容器中,达到的平衡与原平衡是等效平衡,A(g)的转化率不变,则A(g)的转化率为
×100%=50%,D正确。
18.[2019·北京西城区重点中学模拟]在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是( )
A.实验①中,若5min时测得n(M)=0.050mol,则0~5min时间内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2mol·L-1·min-1
B.实验②中,该反应的平衡常数为K=2.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
D.实验④中,达到