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双基限时练(六) 化学平衡及影响因素
1.在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4mol·L-1,O2为0.2mol·L-1
B.SO2为0.25mol·L-1
C.SO3为0.4mol·L-1
D.SO2、SO3均为0.15mol·L-1
答案 B
解析 若SO2、O2完全反应,c(SO3)最高可达0.4mol·L-1;SO3完全分解,c(SO2)、c(O2)最高可达0.4mol·L-1、0.2mol·L-1。但反应为可逆反应,不行能进行到底。所以0.4mol·L-1>c(SO2)>0,0.2mol·L-1>c(O2)>0,0.4mol·L-1>c(SO3)>0。D项表示平衡时的反应物SO2和生成物SO3均削减,这是不行能的,违反质量守恒定律。
2.下列理解不正确的是( )
A.溶解平衡是一个动态平衡,达到平衡时v(溶解)=v(结晶)≠0
B.化学平衡争辩的对象主要是可逆反应
C.化学反应速率是争辩化学反应进行的快慢问题,化学平衡是争辩化学反应进行的程度问题
D.化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是对反应中的不同物质而言
答案 D
解析 化学反应达到平衡时,正反应和逆反应速率相等,是指同一种物质而言,对于不同物质,速率之比等于方程式的系数比,假如不同物质系数相同,则速率相等。
3.(双选)在肯定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2mol Y气体发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A.容器内的压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1:2:2
D.单位时间内消耗0.1mol X的同时生成0.2mol Z
答案 AB
解析 该反应为气体体积减小的反应,在恒温恒容下,当容器内压强不变时,气体总物质的量不变,容器内各物质的浓度不变,反应达平衡,故A、B正确;单位时间消耗0.1mol X的同时生成0.2mol Z均是正反应,无法确定是否已达平衡。
4.
反应2X(g)+Y(g)2Z(g)
ΔH<0,在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量[n(Z)]与反应时间(t)的关系如图所示。下述推断正确的是( )
A.T1<T2,p1<p2 B.T1<T2,p1>p2
C.T1>T2,p1>p2 D.T1>T2,p1<p2
答案 C
解析 比较温度凹凸,要使压强肯定,由a、b两条曲线可知T1时达到平衡所需时间短,T1>T2;比较压强要使温度肯定,由b、c两条曲线知,在相同温度下,压强为p1时达到平衡所需时间短,p1>p2,故答案为C项。
5.对已达到化学平衡的下列反应2X(g)+Y(g)2Z(g)减小压强时,对反应产生的影响是( )
A.逆反应速率加大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率加大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都变小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
答案 C
解析 减小压强,气体体积增大,反应物和生成物的浓度都减小;正逆反应速率都减小;正反应是缩小气体体积的反应,减小压强平衡向扩大气体体积的方向移动。
6.肯定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:
xA(g)+yB(g)zC(g)达到平衡后,测得A浓度为0.5mol·L-1,当恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的两倍再达到平衡后,测得A浓度为0.3mol·L-1,则以下叙述正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.x+y>z
C.C的体积分数减小
D.B的转化率提高
答案 BC
解析 恒温下将密闭容器的容积扩大到两倍,假如平衡不移动,则A的浓度变为原来的,应为0.25mol·L-1,现新平衡A的浓度为0.3mol·L-1,说明平衡向生成A的方向移动,所以x+y>z,则C的体积分数减小,B的转化率降低。
7.今有反应X(g)+Y(g)2Z(g)(正反应为放热反应),若反应开头经t1后达到平衡,又经t2后由于反应条件的转变使平衡破坏,到t3时又达到平衡(如图所示),t2~t3曲线变化的缘由是( )
A.增大了X或Y的浓度
B.使用了催化剂
C.增加了反应体系的压强
D.上升了反应的温度
答案 D
解析 纵坐标表示物质的浓度,若是增大浓度,其曲线应是突变的;使用催化剂、增大压强(反应前后总体积不变),均不能使该平衡发生移动;t2时,反应物浓度增加,生成物浓度减小,平衡向逆方向移动,故只能是通过上升温度实现的。
8.氙气和氟气按肯定比例混合,在肯定条件下可直接反应达到如下平衡:Xe(g)+2F2(g)XeF4(g)(正反应为放热反应),下列变化既能加快反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是( )
A.上升温度 B.加压
C.减压 D.适当降温
答案 B
解析 该反应为气体体积缩小的反应,增大压强,反应速率加快,且平衡向正反应方向移动。
9.关节炎是由于在关节滑液中形成了尿酸钠晶体,尤其在寒冷季节易诱发关节苦痛,其化学机理如下:
①+H2
②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)。
下列对反应②的叙述正确的是( )
A.正反应为吸热反应
B.正反应为放热反应
C.上升温度,平衡向正反应方向移动
D.降低温度,平衡向逆反应方向移动
答案 B
解析 依题意“尤其在寒冷季节易诱发关节苦痛”,说明温度降低,反应②Ur-(aq)+Na+(aq)===NaUr(s)平衡向正反应方向移动,可知其正反应为放热反应。
10.在肯定条件下,xA+yBzC可逆反应达到平衡,试填空:
(1)已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z的关系是________。
(2)已知C是气体且x+y=z,在加压时化学平衡如发生移动,则平衡必定向________方向移动。
(3)已知C、B是气体,现增加A的物质的量(其他条件不变),平衡不移动,说明A是________体。
答案 (1)x+y>z
(2)逆反应
(3)固或液
解析 (1)减压后平衡向气态物质化学计量数增大的方向移动。由于A、B、C都是气体,因此x+y>z。
(2)加压后平衡向气态物质化学计量数减小的方向移动,则平衡必定向逆反应方向移动。
(3)转变固体或液体的量,平衡不移动。
11.在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系:Cr2O+H2O2CrO+2H+,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈_______________色。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4,则溶液呈__________色。
(3)向原溶液中渐渐加入足量Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡__________(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将___________________________________________________。
答案 (1)黄
(2)橙
(3)向右移动 由橙色渐渐变浅,直至无色
解析 加入NaOH溶液中和溶液中的H+,使平衡向右移动,溶液中的c(CrO)增大;加硫酸使平衡向左移动,溶液中的c(CrO)增大;加入Ba(NO3)2,发生反应Ba2++CrO===BaCrO4(黄色)↓,使平衡向右移动,溶液颜色渐渐变浅,直至无色。
12.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。现将肯定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示。
(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化:a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________。
(2)①前10min内用NO2表示的化学反应速率:
v(NO2)=________mol/(L·min)
②从图象中分析,在25min时实行的措施是____________。
(3)①若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25min时还可以实行的措施是( )
A.加入催化剂 B.缩小容器体积
C.上升温度 D.加入肯定量的N2O4
②若在35min时,保持温度不变,快速缩小玻璃容器的体积至1 L,气体的颜色变化过程是_________________________________。
答案 (1)X b和d
(2)①0.04 ②加入了0.8mol NO2
(3)①BD ②先变深后变浅
解析 (1)反应开头,X表示的浓度变化为(0.6-0.2)mol·L-1=0.4mol·L-1,Y表示的浓度变化为(0.6-0.4)mol·L-1=0.2mol·L-1,由2NO2N2O4知,X表示NO2浓度的变化;反应达平衡状态后,物质的浓度保持不变,从图上看出b、d点处在浓度不变的曲线上。
(2)①由(1)得v(NO2)==0.04mol·L-1·min-1;
②从图上看出25min时,c(NO2)由0.6mol·L-1突增至1.0mol·L-1,即加入了0.8mol NO2。
(3)①在新平衡状态d点NO2的百分含量高于b点,若使NO2的百分含量增加,缩小容器体积,加入肯定量N2O4均可达到目的;②缩小容器体积,NO2浓度变大,颜色变深,平衡右移,NO2浓度又变小(浓度比2 L时大),颜色变浅(比容积为2 L时颜色深)。
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