A的转化率增大,说明正反应方向是气体体积减小的方向,即a>c+d,物质D的浓度增大。
10.体积一定的绝热密闭容器中加入等物质的量的X、Y,进行如下可逆反应:X(g)+Y(g) 是( )
A.平衡后若继续充入X,平衡正向移动,Y的转化率增大 B.平衡后若继续充入Z,平衡逆向移动,Z的体积分数减小 C.平衡后若移走部分W,平衡正向移动 D.平衡后若移走X,上述反应的ΔH减小
解析:选A。继续充入X,增大X的浓度,平衡正向移动,Y的转化率增大,A项正确;继续充入Z,平衡逆向移动,但Z的体积分数增大,B项错误;因为W是固体,增加或减少固体的量,对平衡无影响。C项错误;无论平衡如何移动,反应的ΔH不变,D项错误。
11.(1)有反应aA(g)
bB(g)+cC(g)在一容积固定不变的容器Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的
内进行,反应达到平衡后:(以下填“增大”、“减小”或“不变”)
①若a=b+c,增大A的浓度,A的转化率 。 ②若a>b+c,增大A的浓度,A的转化率 。 (2)若将反应改为aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g),容器体积固
定不变,且起始时A与B的物质的量之比为a∶b。
①平衡时A与B的转化率之比是 。
②若增大A的浓度,则A的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③若同时同等倍数地增大A、B的浓度,则a+b与c+d满足什么关系时,A与B的转化率同时增大?a+b (填“>”、“=”或“<”)c+d。
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解析:(1)因为反应物只有一种,增大A的浓度,相当于增大压强。(2)若反应物是两种,起始时A与B的物质的量之比为a∶b,转化的A与B的物质的量之比为a∶b,则A和B的转化率相等;平衡时,若只增大A的浓度,则B的转化率增大,但A的转化率减小;若同时同等倍数地增大A和B的浓度,则相当于增大压强,若要使A与B的转化率都增大,则平衡正向移动,正反应的化学计量数减小。
答案:(1)①不变 ②增大 (2)①1∶1 ②减小 ③>
12.(1)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g) ΔH<0
为研究不同条件对反应的影响,在恒温条件下,向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min时反应达到平衡。测得10 min内v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,则平衡后n(Cl2)= mol,NO的转化率α1= 。其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2 (填“>”、“<”或“=”)α1。
(2)①合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
上图表示500 ℃、60.0 MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3
体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数: 。
②制氢气的原理如下: CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
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若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为 。
解析:(1)平衡时容器中Δn(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1×10 min×2 L=0.15 mol,
2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)
起始: 0.2 mol 0.1 mol 0 转化: 0.15 mol 0.075 mol 0.15 mol 平衡: 0.05 mol 0.025 mol 0.15 mol
0.15 mol
则平衡后n(Cl2)=0.025 mol;NO的转化率=0.2 mol×100%=75%;恒压下达到平衡态相当于将原平衡加压,平衡正向移动,NO的转化率增大。
(2)①由图中看出a点时,N2与H2物质的量之比为1∶3,NH3的平衡体积分数为42%。设起始时N2的物质的量为1 mol,H2的物质的量为3 mol,平衡时转化的N2的物质的量为x mol,由三段式:
N2 + 3H2
2NH3
起始/mol: 1 3 0 转化/mol: x 3x 2x 平衡/mol: 1-x 3-3x 2x
×100%=42%,则x=0.59
?1-x?+?3-3x?+2x
2x
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则平衡时N2的体积分数为×100%=14.5%。
?1-x?+?3-3x?+2x②CO与H2的混合气体与水蒸气的反应中,反应体系中的气体的物质的量不变,而1 mol CO与H2的混合气体参加反应生成1.18 mol混合气体,说明有0.18 mol水蒸气参加反应,则根据化学方程式可知参加反0.18 mol应的CO也为0.18 mol,则其转化率为×100%=90%。
1 mol×20%
答案:(1)2.5×10-2 75% > (2)①14.5% ②90%
13.用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益、减少污染。新型RuO2
催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
?1-x?
(1)实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如上图,则总反应的ΔH (填“>”、“=”或“<”)0;A、B两点的反应速率中较大的是 。
(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应的αHCl~T曲线示意图,并简要说明理由: 。
(3)下列措施有利于提高αHCl的有 (填字母)。 A.增大n(HCl) C.使用更好的催化剂
B.增大n(O2) D.移去H2O
解析:(1)由图可知,温度越高,平衡时HCl的转化率越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,即ΔH<0;温度越高,反应速率越快,所以B点反应速率比A点快。(2)反应的化学
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方程式为4HCl(g)+O22Cl2(g)+2H2O(g),正反应为气体体积减小
的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大。(3)增大n(HCl),HCl浓度增大,平衡右移,但HCl的转化率降低,故A错误;增大n(O2),氧气浓度增大,平衡右移,HCl的转化率提高,故B正确;使用更好的催化剂,加快反应速率,缩短达到平衡的时间,不影响平衡移动,HCl的转化率不变,故C错误;移去生成物H2O,有利于平衡右移,HCl的转化率增大,故D正确。
答案:(1)< B
(2)
增大压强,平衡向正反应方向移动,αHCl增大,相同温度下HCl的平衡转化率比之前实验的大
(3)BD
14.(1)在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH<0。
①平衡后将容器的容积压缩到原来的一半,其他条件不变,对平衡体系产生的影响是 (填字母)。
A.c(H2)减小
B.正反应速率加快,逆反应速率减慢 C.反应物转化率增大 c?H2?D.重新平衡减小
c?CH3OH?
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