专题26 化学平衡(教师版) 备战2020高考化学必刷题集 附答案及解析
化学平衡例题及解析、练习(含答案)
高三化学二轮-----------化学反应速率化学平衡考点内容:1、了解化学反应速度的概念,反应速度的表示方法,外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速度的影响。
2、了解化学反应的可逆性,理解化平学平衡的涵义。
掌握化学平衡与反应速度之间的内在联系。
3、理解勒沙特原理的涵义,掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
4、本章命题以上述知识的综合应用和解决生产生活中的实际问题为主,考查学生运用知识的能力。
考点一:化学反应速率与化学反应速率的影响因素. 化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =Δc /Δt来理解其概念:①在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。
但这些数值所表示的都是同一个反应速率。
因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准。
用不同物质来表示的反应速率时,其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。
②一般来说,化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。
因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。
⑵. 影响化学反应速率的因素:I. 决定因素(内因):反应物本身的性质。
Ⅱ. 条件因素(外因)(也是我们研究的对象):①浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。
值得注意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数;②压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。
值得注意的是,如果增大气体压强时,不能改变反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。
③温度:其他条件不变时,升高温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。
④催化剂:使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。
⑤其他因素。
如固体反应物的表面积(颗粒大小)、光、不同溶剂、超声波等。
【例1】可逆反应A(g)+ 4B(g)C(g)+ D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是()A. v A==0.15mol/(L·min)B. v B==0.6 mol/(L·min)C. v C==0.4 mol/(L·min)D.v D==0.01 mol/(L·s)[例2]某温度时,在2 L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
高中化学平衡试题(详细答案)
高中化学平衡试题(详细答案) 化学平衡反应试题1.在一定温度下的定容密闭中,当物质的压强、密度和平均相对分子质量不再变化时,不能说明反应A(s) + 2B(g) →C(g) + D(g)已达平衡状态的是什么。
答案:压强。
解析:当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。
根据反应式可知,反应前后体积不变,因此压强和物质的量都是不变的,选项A不正确。
密度是混合气的质量和容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但质量会发生变化,所以选项B可以说明;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物质的量的比值,物质的量不变,但质量是变化的,所以选项C也可以说明。
因此,答案选A。
2.下列哪个说法可以证明反应N2 + 3H2 → 2NH3已达到平衡状态?答案:2v正(N2) = v逆(NH3)。
解析:当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。
如果反应速率的方向相反,且满足反应速率之比是相应的化学计量数之比,则可以说明反应已经达到平衡状态。
根据反应式可知,选项D正确。
3.一定温度下的恒容中,发生反应A(s) + 2B(g) → C(g) +D(g),下列哪个选项可以表示该反应已达平衡状态?答案:混合气体的密度保持不变。
解析:当可逆反应中正反应速率和逆反应速率相等时,各种物质的浓度或含量均不再发生变化的状态,是化学平衡状态。
选项A中反应速率的方向相反,但不满足速率之比是相应的化学计量数之比,不正确。
密度是混合气的质量和容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但质量是变化的,所以选项B正确。
根据反应式可知,反应前后体积是不变的,所以气体的物质的量和压强都是不变的,因此选项C和D不正确。
因此,答案选B。
4.在满足一定条件下,可逆反应X(g)+3Y(g)→2Z (g)达到平衡时,有50%的Y转化为气体Z。
2020-2021备战高考化学压轴题之化学反应速率与化学平衡(备战高考题型整理,突破提升)附详细答案
2020-2021备战高考化学压轴题之化学反应速率与化学平衡(备战高考题型整理,突破提升)附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是工业上重要的还原性漂白剂,也是重要的食品抗氧化剂。
某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。
已知:Na2S2O4是白色固体,还原性比Na2SO3强,易与酸反应(2S2O42-+4H+=3SO2↑+S↓+2H2O)。
(一)锌粉法步骤1:按如图方式,温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液。
步骤2:将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体。
步骤3:,经过滤,用乙醇洗涤,用120~140℃的热风干燥得到Na2S2O4。
(二)甲酸钠法步骤4:按上图方式,将装置中的Zn粉和水换成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。
温度控制在70~83℃,持续通入SO2,维持溶液pH在4~6,经5~8小时充分反应后迅速降温45~55℃,立即析出无水Na2S2O4。
步骤5:经过滤,用乙醇洗涤,干燥得到Na2S2O4。
回答下列问题:(1)步骤1容器中发生反应的化学方程式是______;容器中多孔球泡的作用是______。
(2)步骤2中“向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体”的原理是(用必要的化学用语和文字说明)______。
(3)两种方法中控制温度的加热方式是______。
(4)根据上述实验过程判断,Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为:______。
(5)甲酸钠法中生成Na2S2O4的总反应为______。
(6)两种方法相比较,锌粉法产品纯度高,可能的原因是______。
(7)限用以下给出的试剂,设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。
稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。
高三化学化学平衡练习题及答案
高三化学化学平衡练习题及答案化学平衡是高中化学学习中重要的概念之一,它描述了化学反应中各种物质的浓度、压力以及化学反应速率之间的关系。
通过化学平衡的学习,我们可以深入了解反应物和生成物之间的相互转化及其动力学特性。
为了帮助同学们更好地掌握化学平衡的知识,以下是一些高三化学平衡的练习题及相应的答案。
练习题一:1. 下列反应哪个是属于平衡反应?A. HCl + NaOH → NaCl + H2OB. 2O3 → 3O2C. N2 + 3H2 → 2NH3D. CaCO3 → CaO + CO22. 对于下列反应,哪个条件能够增加产物的生成?A. 增加反应温度B. 减少反应物浓度C. 增加反应物浓度D. 增加反应体系的压力3. 在反应N2 + 3H2 ⇌ 2NH3中,正确描述下列哪项?A. 该反应是放热反应B. 正向反应速率等于反向反应速率C. 反应后体系中氨气的浓度将降低D. 反应后体系中氢气的浓度将增加4. 对于反应H2 + Br2 ⇌ 2HBr,以下哪个条件会偏向生成反应物(HBr)?A. 增加反应温度B. 减少反应物浓度C. 增加反应物浓度D. 增加反应体系的压力答案:1. C2. A3. C4. C练习题二:1. 环状反应A ⇌ B ⇌ C中,正向反应的平衡常数为K1,反向反应的平衡常数为K2。
那么下列哪个等式为真?A. K1 = K2B. K1 > K2C. K1 < K2D. 无法确定2. 以下哪个因素不会影响反应平衡的位置?A. 反应物浓度B. 温度C. 压力D. 储存时间3. 什么情况下可以利用Le Chatelier原理来预测平衡位置的变化?A. 改变反应物的总量B. 改变反应温度C. 改变反应的催化剂D. 改变反应物的种类4. 根据Le Chatelier原理,当体系中压力升高时,会对平衡位置产生怎样的影响?A. 偏向生成较少分子数的物质B. 偏向生成较多分子数的物质C. 不会对平衡位置产生影响D. 无法确定答案:1. A2. D3. A4. A以上是高三化学平衡练习题及答案。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——化学反应速率与化学平衡的综合附答案解析
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习——化学反应速率与化学平衡的综合附答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:步骤1:配制0.5mol·L-1 MgSO4溶液和0.5mol·L-1 NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL三颈烧瓶中,开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是_________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的化学方程式为__________。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。
(2)测定生成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入适量水,并滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是_________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是______。
③测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L,则n值为_______。
(3)碳酸镁晶须可由菱镁矿获得,为测定某菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量碳酸亚铁、二氧化硅)中铁的含量,在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,加入指示剂,用0.010mol/L H2O2溶液进行滴定。
平行测定四组。
消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。
化学平衡试题类型及答案
化学平衡试题类型及答案一、选择题1. 下列关于化学平衡的描述中,正确的是()。
A. 化学平衡是动态平衡B. 化学平衡是静态平衡C. 化学平衡时,正反应和逆反应速率相等D. 化学平衡时,反应物和生成物的浓度不再变化答案:A、C、D2. 在一定条件下,下列物质中不能建立化学平衡的是()。
A. 可逆反应B. 不可逆反应C. 反应物和生成物浓度保持不变的反应D. 反应物和生成物浓度随时间变化的反应答案:B3. 影响化学平衡移动的因素包括()。
A. 浓度B. 温度C. 压强D. 催化剂答案:A、B、C二、填空题1. 当一个化学反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率______,各物质的浓度保持______。
答案:相等;不变2. 增加反应物的浓度,化学平衡会向______方向移动,以减小浓度的变化。
答案:正反应3. 根据勒夏特列原理,当一个处于平衡状态的系统受到外部条件的改变时,系统会自动调整以______原有的平衡状态。
答案:抵消三、简答题1. 描述化学平衡的特征。
答案:化学平衡具有以下特征:(1)动态平衡,正逆反应速率相等;(2)平衡时各物质的浓度保持不变;(3)平衡状态可以受到浓度、温度、压强等因素的影响。
2. 解释为什么催化剂不会影响化学平衡的位置。
答案:催化剂通过降低反应的活化能来加速反应速率,但它对正反应和逆反应的影响是等同的,因此不会改变正逆反应速率的相对大小,从而不会影响化学平衡的位置。
四、计算题1. 假设在一个封闭容器中,氮气(N2)和氢气(H2)反应生成氨气(NH3),反应方程式为:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)。
初始时,氮气和氢气的浓度分别为0.1 mol/L和0.3 mol/L。
如果反应达到平衡时,氨气的浓度为0.2 mol/L,求平衡时氮气和氢气的浓度。
答案:根据化学平衡常数和初始浓度,可以计算出平衡时氮气的浓度为0.05 mol/L,氢气的浓度为0.15 mol/L。
2020-2021全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考真题汇总及答案解析
2020-2021全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考真题汇总及答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。
工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。
b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。
c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。
从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。
平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol ∙L -1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗,b 的名称即为蒸馏烧瓶;b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2,所以方程式为:24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑;c 中是制备硫代硫酸钠的反应,SO 2由装置b 提供,所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO 2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO 2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成3233Fe(S O )-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe 3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr7H O --++++++;②2222346=I 2S O 2I S O ---++;反应①I -被氧化成I 2,反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的223S O -失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
2020年高考化学(人教版)总复习-化学反应速率化学平衡(含解析)
1.下列说法中可以说明 N 2+3H 22NH 3 已达平衡的是( )(A ) 在一个N≡N 键断裂的同时,有 3 个 H -H 键断裂 (B ) 在一个 N≡N 键断裂的同时,有 2 个 N -H 键断裂 (C ) 在一个N≡N 键断裂的同时,有 6 个N -H 键断裂 (D ) 在 3 个 H -H 生成的同时,有 6 个N -H 键生成2.在一个密闭容器中进行反应: 2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)已知反应过程中某一时刻,SO 2、O 2、SO 3 分别是 0.2mol/L 、0.1mol/L 、0.2mol/L ,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( ) (A )SO 2 为 0.4mol/L ,O 2 为 0.2mol/L (B )SO 2 为 0.25mol/L(C )SO 2、SO 3(g)均为 0.15mol/L (D )SO 3(g)为 0.4mol/L3. 在一定温度下,把 2mol SO 2 和 1mol O 2 通入一个一定容积的密闭容器里,发生如下催化剂 反应:2SO 2+O 2 2SO 3,当此反应进行到一定程度时,反应混合物就处于△化学平衡状态。
现该容器中,维持温度不变,令a 、b 、c 分别代表初始加入 SO 2、O 2、SO 3 的物质的量。
如 a 、b 、c 取不同的数值,它们必需满足一定的关系,才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时完全相同。
请填写下列空白: (1) 若a =0,b =0,则c = (2) 若 a =0.5,则 b =,c = (3)a 、b 、c 必需满足的一般条件是(请用两个方程式表示,其中一个只含a 和 c ,另一个只含b 和c ):、。
4. 在一密封烧瓶中注入 NO 2,25℃时建立下列平衡:2NO 2N 2O 4;△H<0,把烧瓶置于 100℃沸水中,下列情况不变的是( )①颜色 ②平均相对分子质量 ③质量 ④压强 ⑤密度(A)③⑤ (B)②④ (C)①③ (D)③④⑤5.一定温度下对于一可逆反应,当确知平衡向正反应方向移动,下列说法不正确的是( )反应物转化率将提高生成物的浓度将增大正反应速率一定大于逆反应速率反应物浓度一定降低(A )④ (B)③④(C)②③④(D)①②④1 2 3 46.反应 NH4Cl(s) NH3(g)+HCl(g),在某温度下达到平衡,下列各种情况中,不能使平衡发生移动的是()(A)保持容器体积不变通入NH3(B)移走一部分 NH4Cl(S)(C)容器体积不变通入N2(D)充入H2,保持压强不变7.可逆反应aA(g )+bB(g )pC(g );△H=Q反应时间 t 与C 的体积分数C%函数关系如图A,B.则下列大小关系为:P1P2,T1_T2,QO,(a+b)p. C% C%8.某温度下,将 1mol SO3(g)充入一定体积的密闭容器中,反应达到平衡时测得 SO3为0.6mol,若起始时充入 1mol SO2、1mol O2,在相同温度下建立平衡时,SO2的转化率是()(A)40% (B)大于 60% (C)60% (D)40%~60%9.对于平衡体系 2NH3N2+3H2,若起始时 NH3、N2、H2三者浓度均为1mol∙L-1,达平衡时,NH3、N2、H2的浓度(mol∙L-1)分别可能为()(A)0.8、1.1、1.3 (B) 0.4、1.2、1.2 (C)1.2、0.8、0.8 (D)0.6、1.2、1.610.在密闭容器中,对于反应:N2+3H22NH3,在反应起始时,N2和H2分别为 10mol 和 30mol,当达到平衡时,N2转化率为 30%.若以 NH3为起始反应物,反应条件与上述反应相同时,欲使其达到平衡时各成分的体积分数与前者相同,则 NH3的起始物质的量和它的转化率,正确的是()(A)20mol, 70% (B)20mol, 30% (C) 40mol, 35% (D)10mol, 50%1.右图表示反应 N2+3H22NH3从逆反应建立平衡的过程,如用纵坐标表示物质的浓度,横坐标表示时间,绘制上述反应的变化图象,下列图象中正确的是()(A)(B)(C)(D)2.在一恒定的容器中,充入 2molA 和 1molB 发生反应:2A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C 的体积分数为w%,若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6mol,B:0.3mol,C:1.4mol 充入容器。
高中化学 化学平衡(含答案解析)
2.3化学平衡1.下列说法正确的是 ( )A.可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率相等B.在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态C.在其他条件不变时,升高温度可以使平衡向放热反应方向移动D.在其他条件不变时,增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 ( )A.用排饱和食盐水法收集Cl2B.加压有利于合成氨反应C.冰镇的啤酒打开后泛起泡沫D.对2HI H2+I2(g)平衡体系增加压强使颜色变深3.反应A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0达平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是 ( )A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动4.已知化学反应2A(?)+B(g)2C(?)达到平衡,当增大压强时,平衡向逆反应方向移动,则下列情况可能的是 ( )A.A是气体,C是固体B.A、C均为气体C.A、C均为固体D.A是固体,C是气体5.某可逆反应的正反应是放热反应,则温度对此反应的正、逆反应速率影响的曲线(如图所示)中,正确的是( )6.(双选)在一定温度下的可逆反应:m A(g)+n B(g)p C(g)+q D(g),生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间t1和t2的关系如图所示,则下列关系正确的是( )A.p1>p2B.p1<p2C.m+n>p+q D.m+n<p+q7.现有反应:m A(g)+n B(g)p C(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:(1)该反应的逆反应为________热反应,且m+n__p(填“>”“=”或“<”)。
(2)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2020年高考化学复习7.2化学平衡状态化学平衡移动(讲)(含解析)
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
考点一化学平衡状态及其移动一、化学平衡状态1.化学平衡研究的对象——可逆反应2.化学平衡状态(1)概念一定条件下的可逆反应,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度不再改变,我们称为“化学平衡状态”,简称化学平衡。
(2)建立过程在一定条件下,把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。
反应过程如下:以上过程可用如图表示:(3)平衡特点3.化学平衡状态的判断p二、化学平衡移动1.化学平衡移动的过程原化学平衡状态由上图可推知:(1)化学反应条件改变,使正、逆反应速率不再相等,化学平衡才会发生移动。
(2)化学平衡发生移动,化学反应速率一定改变。
2.影响化学平衡的因素(1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响【特别提醒】压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化,只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动,否则压强对平衡无影响。
(2)浓度的“决定性”作用 ①恒温、恒容条件原平衡体系――→充入惰性气体体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。
②恒温、恒压条件原平衡体系――→充入惰性气体容器容积增大,各反应气体的3.化学平衡移动与化学反应速率的关系4.勒夏特列原理如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
【特别提醒】①由“化学平衡”可知:勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。
②由“减弱”可知:只能减弱改变,而不能消除改变。
【典例1】(福建厦门一中2019届模拟)一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X 、Y 、Z 的起始浓度分别为c 1、c 2、c 3(均不为零),达到平衡时,X 、Y 、Z 的浓度分别为0.1 mol·L -1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L -1,则下列判断正确的是( ) A .c 1∶c 2=3∶1B .平衡时,Y 和Z 的生成速率之比为2∶3C .X 、Y 的转化率不相等D .c 1的取值范围为0 mol·L -1<c 1<0.14 mol·L -1【答案】D【解析】平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率且v Y(生成)∶v Z(生成)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L-1。
高三化学化学平衡试题答案及解析
高三化学化学平衡试题答案及解析1.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H="-92.4" kJ/mol,下列结论正确的是A.在密闭容器中加入1 molN2(g)和3 molH2(g)充分反应放热92.4 kJB.N2(g)+3H2(g)2NH3(l);△H="-Q" kJ/mol,则Q>92.4C.增大压强,平衡向右移动,平衡常数增大D.若一定条件下反应达到平衡,N2的转化率为20%,则H2的转化率一定为60%【答案】B【解析】A.在密闭容器中加入1 molN2(g)和3 molH2(g),由于发生的N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应是可逆反应,所以充分反应放热小于92.4 kJ ,错误;B.N2(g)+3H2(g)2NH3(l);△H="-Q"kJ/mol,由于物质在气态时含有的能量比液态时高,所以当产物是液态时,放出的热量比气态时要高,因此则Q>92.4,正确;C.增大压强,平衡向右移动,但是由于平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数就不变,错误;D.当反应物是按照1:3混合时若一定条件下反应达到平衡,N2的转化率为20%,则H2的转化率一定为20%,错误。
【考点】考查外界条件对化学平衡、物质的转化率平衡常数的影响的知识。
2.(14分)氢能是重要的新能源。
储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。
(1)氢气是清洁能源,其燃烧产物为__________。
(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应达到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为___________,反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为__________。
(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:。
某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为a mol/L,平衡时苯的浓度为bmol/L,该反应的平衡常数K=_____。
高三化学化学平衡试题答案及解析
高三化学化学平衡试题答案及解析1.臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为: 2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()A B C D0~3s内,反应速率t时仅加入催化剂,平到达平衡时,仅改变x,【答案】A【解析】A、该反应反应物的能量大于生成物的能量,所以该反应是放热反应,升高温度,有利于逆反应的进行,则平衡常数减小,正确;B、根据图像可知,0~3s内,反应速率为:v(NO2)=(1.0-0.4)mol/L/3s=0.2mol/L/s,单位错误;C、加入催化剂,对化学平衡无影响,错误;D、若x为O2,则增大氧气的浓度,平衡逆向移动,二氧化氮的转化率降低,与图不符,错误,答案选A。
【考点】考查对反应的热效应、反应速率、化学平衡的移动的判断2.下列图示与对应的叙述相符的是()图甲图乙图丙图丁A.由图甲表示的反应速率随温度变化的关系可知该反应的ΔH>0B.图乙表示pH相同的盐酸与醋酸中分别加入水后溶液pH的变化,其中曲线a对应的是醋酸C.图丙表示该反应为放热反应,且催化剂能改变反应的焓变D.图丁表示向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,生成CO2与所加盐酸物质的量的关系【答案】B【解析】A、图甲中升高温度逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度,平衡向逆反应方向进行,这说明正方应是放热反应,因此该反应的ΔH<0,A不正确;B、醋酸是弱酸,存在电离平衡。
盐酸是强酸,完全电离,因此稀释pH相同的醋酸和盐酸溶液,盐酸溶液的pH变化程度大,所以图乙中曲线a对应的是醋酸,B正确;C、图丙中反应物的总能量高于生成物的总能量,因此表示该反应为放热反应,但催化剂只能改变活化能,不能改变反应的焓变,C不正确;D、向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸首先碳酸钠转化为碳酸氢钠,然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,与图像不符合,D不正确,答案选B。
[必刷题]2024高三化学下册化学平衡专项专题训练(含答案)
[必刷题]2024高三化学下册化学平衡专项专题训练(含答案)试题部分一、选择题(每题2分,共20分)1. 在化学平衡状态下,以下哪个物理量不发生变化?A. 反应物浓度B. 物浓度C. 反应速率D. 气体体积2. 下列关于化学平衡的叙述,正确的是:A. 化学平衡时,正逆反应速率相等B. 化学平衡时,反应物和物的浓度相等C. 化学平衡时,反应停止D. 化学平衡时,体系的温度不变3. 对于反应2A(g) ⇌ B(g) + C(g),下列哪种情况下,平衡会向正反应方向移动?A. 增加A的浓度B. 降低B的浓度C. 增加体系的压强D. 降低体系的温度4. 在一定温度下,反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)达到平衡,若保持温度不变,增大体系的压强,下列说法正确的是:A. 平衡不移动B. 平衡向正反应方向移动C. 平衡向逆反应方向移动D. 无法判断5. 对于反应2NO2(g) ⇌ N2O4(g),下列哪种情况下,平衡常数K 值会增大?A. 升高温度B. 降低温度C. 增加NO2的浓度D. 减少N2O4的浓度6. 下列哪种物质的水溶液呈酸性?A. Na2CO3B. NH4ClC. NaOHD. K2SO47. 在一定温度下,反应2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2SO3(g)的平衡常数K为100,若初始时SO2、O2和SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L和0.2mol/L,计算反应的平衡常数Qc,并判断反应进行的方向:A. Qc=50,反应向正反应方向进行B. Qc=200,反应向逆反应方向进行C. Qc=100,反应达到平衡D. Qc=20,反应向正反应方向进行8. 在化学平衡体系中,以下哪种操作可以使平衡向正反应方向移动?A. 增加反应物的浓度B. 减少物的浓度C. 升高温度(对于放热反应)D. 降低温度(对于吸热反应)9. 对于反应H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g),下列哪种情况会使平衡常数K增大?A. 增加H2的浓度B. 降低I2的浓度C. 升高温度D. 降低温度10. 在一定温度下,反应4HCl(g) + O2(g) ⇌ 2Cl2(g) + 2H2O(g)的平衡常数K为2.0,若初始时HCl、O2、Cl2和H2O的浓度分别为0.4mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L和0.2mol/L,计算反应的平衡常数Qc,并判断反应进行的方向:A. Qc=1.0,反应向正反应方向进行B. Qc=2.5,反应向逆反应方向进行C. Qc=4.0,反应达到平衡D. Qc=0.5,反应向正反应方向进行二、判断题(每题2分,共10分)1. 在化学平衡状态下,正逆反应速率相等,反应物和物的浓度保持不变。
备战高考化学压轴题专题复习—化学反应速率与化学平衡的综合附详细答案
备战高考化学压轴题专题复习—化学反应速率与化学平衡的综合附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。
完成下列填空:(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(g) 充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+Q。
经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则O2的平均反应速率为______(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______(选填编号)a.移出氧气b.降低温度c.减小压强d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。
酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性,其原因是______②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42﹣。
写出有关的离子方程式______。
有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______【答案】0.005mol/(L•min) bd 抑制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+ FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+14N A【解析】【分析】(1)根据v=ct∆∆求出氧气的速率,然后根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比计算;(2)反应放热,为提高SO2平衡转化率,应使平衡向正反应方向移动,可降低温度,体积不变,不能从压强的角度考虑,催化剂不影响平衡移动,移出氧气,平衡向逆反应方向移动,不利于提高SO2平衡转化率,由此分析解答;(3)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但达到平衡所需要的时间缩短,据此画出曲线;(4)①Fe3+与Fe2+易水解,Fe2+易被氧化成Fe3+;②根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式,结合方程计算转移电子数。
高三化学化学平衡试题答案及解析
高三化学化学平衡试题答案及解析1.一定条件下,0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),下列示意图合理的是【答案】D【解析】 A.由于在该可逆反应中,X、Y、Z的物质的量的比是1:3:2,所以每反应消耗1mol 的X,就会产生2mol的Z,经过一段时间后达到平衡,但是X:Z改变的物质的量的量的比为1:2,而图1中则为1:1,因此选项A错误;B .因为反应是从正反应方向开始的,所以V正逐渐减小,V逆逐渐增大,经过一段时间后反应达到平衡,此时用同一物质表示的正反应和逆反应的化学反应速率相同,而用不同物质表示正逆反应速率时由于二者的方程式的系数不同,所以V正=V逆时反应没有达到不是平衡状态,错误;因为在方程式中Y、Z的系数是3:2,所以经过相同的时间达到平衡时二者改变的物质的量的浓度比是3:2,但是题图给出的是1:1,不符合题意,错误;【考点】考查2.“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,观察下面四个“封管实验”(夹持装置未画出),判断下列说法正确的是A.加热时,①上部汇聚了固体碘,说明碘的热稳定性较差B.加热时,②、③中的溶液均变红,冷却后又都变为无色C.④中,浸泡在热水中的容器内气体颜色变深,浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅D.四个“封管实验”中都有可逆反应发生【答案】C【解析】 A.加热时,①上部汇聚了固体碘,说明碘容易升华,错误;B.加热时,②、③中的溶液均都变为无色,冷却后又变红,错误;C.④由于反应2NO2N2O4的正反应是放热反应,升高温度,根据平衡移动原理,化学平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,所以浸泡在热水中的容器内气体颜色变深,浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅,正确;D.第一个是碘的升华和凝华,不是可能反应,而且可逆反应必须是在相同的外界条件下发生的反应,错误。
【考点】考查“封管实验”的目的及反应原理的知识。
2020-2021全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考真题汇总含答案解析
2020-2021全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考真题汇总含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.草酸224H C O ()溶液与酸性4KMnO 溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下: (查阅资料)4KMnO 溶液氧化224H C O 的反应历程为:(提出假设)假设1:该反应为放热 假设2:反应生成的Mn 2+对该反应有催化作用 假设3:K +对该反应有催化作用该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是______。
(设计、完成实验)1()称取______g 草酸晶体2242H C O 2H O (),配置500mL 0.10mol /L 224H C O 溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和______。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是______(填下列选项的字母序号)。
A 称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘B 定容时俯视刻度线C 将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水D 摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容 2()完成探究,记录数据 实验 编号 烧杯中所加试剂及用量mL ()控制条件溶液褪色时间s ()0.10mol /L 224H C O 溶液 等浓度 4KMnO 溶液 2H O0.50mol /L 稀硫酸1 30 20 30 2018 230203020水浴控制温度65℃153 30 20 30 20加入少量4MnSO 固体3.64 30 20 x 20加入5mL 0.10mol /L 24K SO 溶液18则x =______,假设______成立。
3()由于4KMnO 能氧化水中有机物等因素,配置好稳定的4KMnO 溶液,其浓度需标定.取10.00mL 0.10mol /L 224H C O 溶液于锥形瓶中,加入10mL 0.50mol /L 稀硫酸,用2()中4KMnO 溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗4KMnO 溶液40.00mL ,则草酸溶液与酸性4KMnO 溶液反应的离子方程式为:______,上述实验中4KMnO 溶液的物质的量浓度为______。
2020-2021备战高考化学压轴题之化学反应速率与化学平衡(备战高考题型整理,突破提升)含答案解析
2020-2021备战高考化学压轴题之化学反应速率与化学平衡(备战高考题型整理,突破提升)含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。
资料:a.Cu2O为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu和Cu2+。
b.CuO2为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu2+和H2O2。
c.H2O2有弱酸性:H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-。
编号实验现象Ⅰ向1mL pH=2的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液出现少量气泡Ⅱ向1mL pH=3的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡Ⅲ向1mL pH=5的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡(1)经检验生成的气体均为O2,Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是__。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2,其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O,设计如下实验:将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取a g固体溶于过量稀硫酸,充分加热。
冷却后调节溶液pH,以PAN为指示剂,向溶液中滴加c mol·L−1EDTA溶液至滴定终点,消耗EDTA溶液V mL。
V=__,可知沉淀中不含Cu2O,假设ⅰ成立。
(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96g·mol−1,M(Cu2O)=144g·mol−1)(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__。
2020-2021全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考真题分类汇总含答案
2020-2021全国备战高考化学化学反应速率与化学平衡的综合备战高考真题分类汇总含答案一、化学反应速率与化学平衡1.某化学兴趣小组欲测定KClO 3,溶液与3NaHSO 溶液反应的化学反应速率.所用试剂为10mL0.1mol/LKClO 3,溶液和310mL0.3mol /LNaHSO 溶液,所得数据如图所示。
已知:2334ClO 3HSO Cl 3SO 3H ----++=++。
(1)根据实验数据可知,该反应在0~4min 内的平均反应速率()Cl v -=________()mol /L min ⋅。
(2)某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中,该反应的化学反应速率先增大后减小.某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素,具体方法如表示。
方案 假设实验操作 Ⅰ 该反应放热使溶液温度升高,反应速率加快 向烧杯中加入10mL0.1mo//L 的3KClO 溶液和10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液,Ⅱ 取10mL0.1mo/L 的3KClO 溶液加入烧杯中,向其中加入少量NaCl 固体,再加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液Ⅲ 溶液酸性增强加快了化学反应速率分别向a 、b 两只烧杯中加入10mL0.1mol/L 的3KClO 溶液;向烧杯a中加入1mL 水,向烧杯b 中加入1mL0.2mol/L 的盐酸;再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液①补全方案Ⅰ中的实验操作:________。
②方案Ⅱ中的假设为________。
③除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外,还可以提出的假设是________。
④某同学从控制变量的角度思考,认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨,请进行改进:________。
⑤反应后期,化学反应速率变慢的原因是________。
【答案】0.0025 插入温度计 生成的Cl -加快了化学反应速率 生成的24SO -加快了化学反应速率 将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液 反应物浓度降低【解析】【分析】【详解】(1)根据实验数据可知,该反应在0~4min 内生成氯离子的浓度是0.010mol/L ,所以平均反应速率()()Cl 0.010mol /L 4min 0.0025mol /L min c -=÷=⋅; (2)①由于是假设该反应放热,使溶液温度升高,反应速率加快,因此需要测量反应过程中溶液温度的变化;②方案I 、Ⅱ相比较,Ⅱ中加入了少量氯化钠,所以方案Ⅱ中的假设为生成的Cl -加快了化学反应速率;③由于反应中还有硫酸根离子生成,则除I 、Ⅱ、Ⅲ中的假设外,还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率;④为防止氯离子对实验的干扰,则改进措施是将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液; ⑤反应后期反应物浓度减小,因此化学反应速率变慢。
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—化学反应速率与化学平衡的综合附详细答案
2020-2021备战高考化学压轴题专题复习—化学反应速率与化学平衡的综合附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体.某活动小组通过实验,探究不同温度下气体产物的组成.实验装置如下:每次实验后均测定B、C质量的改变和E中收集到气体的体积.实验数据如下(E中气体体积已折算至标准状况):实验组别温度称取CuSO4质量/gB增重质量/gC增重质量/gE中收集到气体/mL①T10.6400.32000②T20.64000.256V2③T30.6400.160Y322.4④T40.640X40.19233.6(1)实验过程中A中的现象是______.D中无水氯化钙的作用是_______.(2)在测量E中气体体积时,应注意先_______,然后调节水准管与量气管的液面相平,若水准管内液面高于量气管,测得气体体积______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).(3)实验①中B中吸收的气体是_____.实验②中E中收集到的气体是______.(4)推测实验②中CuSO4分解反应方程式为:_______.(5)根据表中数据分析,实验③中理论上C增加的质量Y3=_______g.(6)结合平衡移动原理,比较T3和T4温度的高低并说明理由________.【答案】白色固体变黑吸收水蒸气,防止影响C的质量变化冷却至室温偏小 SO3 O2 2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑ 0.128 T4温度更高,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2【解析】【分析】(1)根据无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体分析A中的现象,根据碱石灰和无水氯化钙的作用分析;(2)气体温度较高,气体体积偏大,应注意先冷却至室温,若水准管内液面高于量气管,说明内部气压大于外界大气压,测得气体体积偏小;(3)实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体,C的作用是吸收二氧化硫,E的作用是收集到氧气;(4)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO2的质量为:0.256g,物质的量为:0.25664/1gg mo=0.004mol,氧气的质量为:0.64﹣0.32﹣0.256=0.064g,物质的量为:0.06432/1gg mo=0.002mol,CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2:2:2;1,则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑;(5)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO3的质量为:0.16g,氧气的质量为:0.022422.432=0.032g,根据质量守恒实验③中理论上C增加的质量Y3=0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032=0.128g;(6)根据表中实验③④的数据可知,T4温度生成氧气更多,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2。
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专题26 化学平衡1.在一容积固定的密闭容器中,加入1 molCO2,2 molH2进行吸热反应,下列情况能说明反应一定达到平衡状态的是A.容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变 B.生成1 mol H—H键的同时消耗1 mol CO2C.容器内的气体总压强不再随时间改变D.容器内CO2与H2的浓度相等【答案】B【解析】A. 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,质量和物质的量均是不变的,所以容器内混合物的相对分子质量不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态,A错误;B. 生成1 mol H—H键的同时消耗1 mol CO2说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;C. 反应前后体积不变,容器内的气体总压强不再随时间改变不能说明反应达到平衡状态,C错误;D. 根据方程式可知二氧化碳和氢气均是生成物,容器内CO2与H2的浓度始终相等,不能说明反应达到平衡状态,D错误。
2.如图所示,800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是A.发生的反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g)B.前2 min A的分解速率为0.1 mol/(L·min)C.开始时,正、逆反应同时开始D.2 min时,A、B、C的浓度之比为2∶3∶1【答案】C【解析】A.由图示可知:A浓度减小,B、C浓度逐渐增加,则A为反应物,B、C为生成物,在2min内三种物质浓度变化比为:2:2:1,由于物质的浓度变化比等于方程式中物质的化学计量数的比,且最后三种物质都存在,因此该反应为可逆反应,方程式为2A(g)2B(g)+C(g),A正确;B.由图可知前2 minA的△c(A)=0.2mol/L,所以υ(A)=()c A0.2/t2mol LminVV==0.1mol/(L·min),B正确;C.在反应开始时由于没有生成物C物质,因此反应是从正反应方向开始的,C错误;D.根据图示可知在2min时c(A)=0.2mol/L,c(B)=0.3mol/L,c(C)= 0.1mol/L,所以2 min时,A、B、C的浓度之比为2∶3∶1,D正确。
3.在密闭容中加入2.0molSO2和1.0molO2,一定条件下发生如下反应2SO2+O22SO3。
反应达到平衡后,各物质的物质的量可能为( )n(SO2)/mol n(O2)/mol n(SO3)/molA 2.0 1.0 0B 1.0 0.8 1.0C 0.20 0.10 1.80D 0 0 2.0【答案】C【解析】反应2SO 2+O22SO3是可逆反应,加入2.0mol SO2和1.0molO2,最终各种物质都应该存在,不能全为反应物,也不能都为生成物,所以A、D错误;反应正向进行,所以正向进行SO2向生成SO3的方向进行,SO2与O2反应的物质的量关系为2:1,所以SO2减小1mol,消耗氧气0.5mol,所以应该剩余氧气物质的量为0.5mol,不能是0.8mol,B错误,故合理选项是C。
4.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行,则下列说法或结论中,能够成立的是( )A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,反应速率减小B.保持体积不变,充入少量He气体使体系压强增大,反应速率一定增大C.反应达平衡状态时:v(CO)正=v(H2O)逆D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量会使反应速率增大【答案】C【解析】A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,物质的浓度增大,反应速率加快,A错误;B.保持体积不变,充入少量He气体使体系压强增大,由于反应体系的物质浓度不变,所以反应速率不变,B错误;C.反应达平衡状态时任何物质的浓度不变,用同一物质表示的反应速率相同,v(H2O)正=v(CO)正=v(H2O)逆,则v(H2O)正= v(H2O)逆,C正确;D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量,由于C是固体,物质的浓度不变,所以反应速率不变,D错误。
5.汽车尾气系统中的催化转化器,可有效降低尾气中的CO、NO和NO2等向大气的排放。
在催化转化器的前半部发生的反应为2CO(g)+2NO(g)2CO 2(g)+N2(g)。
一定条件下,下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是A.正、逆反应速率都等于零B.CO、NO、CO2、N2的浓度相等C.CO、NO、CO2、N2在容器中共存D.CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化【答案】D【解析】A.在一定条件下,当一个可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时且不等于零,或反应物的浓度与生成物的浓度不再改变即为平衡状态;故A错误;B. CO、NO、CO2、N2的浓度相等,并不能说明各物质的浓度不变,不能说明反应达到了平衡状态,故B错误;C.可逆反应中的反应物和生成物都会同时存在于一个容器,CO、NO、CO2、N2在容器中共存不能说明为平衡状态,故C错误;D.CO、NO、CO2、N2的浓度均不再变化能够说明反应达到平衡状态,故D正确;答案:D。
6.一定温度下,在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl 2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中反应在5 min时达到平衡状态。
容器编号温度/℃起始物质的量/mol 平衡物质的量/molCO Cl2COCl2COCl2Ⅰ500 1.0 1.0 0 0.8 Ⅱ500 1.0 a 0 0.5 Ⅲ600 0.5 0.5 0.5 0.7 下列说法中正确的是A.容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1B.该反应正反应为吸热反应C.容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.55 molD.若起始时向容器Ⅰ加入CO0.8mol、Cl20.8mol,达到平衡时CO转化率大于80% 【答案】C【解析】A.容器I中前5min的平均反应速率v(COCl2)=0.8mol0.5L5min=0.32mol/L•min-1,依据速率之比等于计量系数之比,则V(CO)=V(COCl2)=0.32mol/L•min-1,故A错误;B.依据图中数据可知:Ⅱ和Ⅲ为等效平衡,升高温度,COCl2物质的量减小,说明平衡向逆向移动,则逆向为吸热反应,正向为放热反应,故B错误;C.依据方程式:CO(g)+Cl2(g)⇌C0Cl2(g),可知:CO(g)+Cl 2(g)⇌C0Cl 2(g) 起始浓度(mol/L) 2 2 0 转化浓度(mol/L) 1.6 1.6 1.6 平衡浓度(mol/L) 0.4 0.4 1.6 反应平衡常数K=1.60.40.4⨯=10,平衡时CO 转化率:1.6mol /L2mol /L×100%=80%;依据Ⅱ中数据,结合方程式可知: CO(g)+Cl 2(g)⇌C0Cl 2(g) 起始浓度(mol/L) 2 2a 0 转化浓度 (mol/L) 1 1 1 平衡浓度 (mol/L) 1 2a-1 1Ⅰ和Ⅱ温度相同则平衡常数相同则:K=()112a 1⨯-=10,解得:a=0.55mol ,故C 正确;D .CO(g)+Cl 2(g)⇌C0Cl 2(g)为气体体积减小的反应,若起始时向容器I 加入CO0.8mol ,Cl 20.8mol ,相当于给体现减压,减压平衡向系数大的方向移动,平衡转化率降低,小于80%,故D 错误。
7.在一定温度下,反应H 2(g)+I 2(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是A .单位时间内生成nmolH 2,同时就有nmolHI 生成B .单位时间内有nmolH 2生成,同时就有nmolI 2生成C .容器内气体的总压强不随时间的变化而变化D .容器内混合气体的颜色不再变化 【答案】D【解析】A.单位时间内生成nmolH 2,同时就有nmolHI 生成,正、逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,故A 错误;B.单位时间内有nmolH 2生成,同时就有nmolI 2生成,只表示逆反应,不能表明达到平衡状态,故B 错误;C.该反应为气体分子数不变的反应,气体的总物质的量始终不变,体系内总压强始终不变,容器内气体的总压强不随时间的变化而变化不能表明反应达到平衡状态,故C 错误;D.容器内混合气体的颜色不再变化,即I 2(g)的浓度不再改变,表明反应达到平衡状态,故D 正确。
8.臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO 2(g)+O 3(g)N 2O 5(g)+O 2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是() ABCD升高温度,正反应方向平衡常数减小0~3s内,反应速率为:v(NO2)=0.2 mol·L-1·s-1t1时仅加入催化剂,平衡正向移动达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)【答案】B【解析】A.达到平衡后,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故A错误;B.0~3s内,反应速率为v(NO2)=1.0mol/L0.4mol/L3s=0.2mol•L-1•s-1,故B正确;C.催化剂同等程度增大正逆反应速率,不影响平衡移动,故C错误;D.x为c(O2)时,增大浓度,平衡逆向移动,转化率减小,与图象不符,故D错误。
9.工业上合成氨时一般采用500℃左右的温度,其原因是()①适当提高氨的合成速率;②提高H2的转化率;③提高氨的产量;④催化剂在500℃时的活性最大A.只有④B.①②C.①③④D.①④【答案】D【解析】合成氨发生:N2+3H22NH3 △H<0;升高温度可增大反应速率,适当提高氨的合成速率,故①正确;该反应的正反应为放热反应,升高温度不是提高转化率,或氨气的产率故②、③错误;该温度时,催化剂的活性最大,有利于增大反应速率,提高产量,故④正确,故答案为D。
10.反应3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q>0)的反应速率随时间变化如下图所示,在t1、t2、t3、t4时刻都只有一个条件发生改变。
下列判断正确的是A.t6~t7阶段,C的百分含量最大B.t2~t3阶段,A的转化率最小C.t3时,改变因素一定是使用了催化剂D.t5时,改变因素一定是升高了温度【答案】D【解析】3A(g)2B(g)+C(g)+Q(Q>0)说明该反应△H<0,反应前后气体体积不变,压强对化学平衡无影响。
由图中反应速率的变化可知,t1时速率增加且平衡逆向移动,改变条件为增了生成物的浓度,t3时速率同等程度增加,改变的条件为加入了催化剂或增大了体系压强,t4时速率同等程度减小,改变的条件为减小了体系压强或使用了抑制剂,t5时速率增大且平衡逆向移动,改变的条件为升高温度。
t1时化学平衡逆向移动,A的转化率减小,C的百分含量减小,t3、t4时化学平衡不移动,t5时化学平衡逆向移动,A的转化率进一步减小,C的百分含量进一步减小,因此t6~t7阶段A的转化率最小,0~t1阶段C 的百分含量最大。