第7章 第2节 第2课时
1.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:
①NH4I(s) NH3(g)+HI(g)
②2HI(g) H2(g)+I2(g)
达到平衡时,c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=4 mol/L,则此温度下反应①的平衡常数为
( )
A.9 B.16
C.20 D.25
解析:根据题意
2HI(g) H2(g)+I2(g)
平衡浓度:4 mol/L 0.5 mol/L
起始浓度:c(HI)=平衡量+变化量
=4 mol/L+0.5 mol/L×2=5 mol/L
则c(NH3)=c(HI)起始浓度=5 mol/L
根据平衡常数定义:K=c(NH3)•c(HI)
=5 mol/L×4 mol/L=20 (mol/L)2,故C项正确.
答案:C
2.硝酸生产工艺中,在吸收塔里发生如下反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO(正反应为放热反应),为提高NO2的转化率,理论上应该采取的措施是
( )
A.减压 B.增压
C.升温 D.加 催化剂
解析:该反应为气体体积减小的反应,且放热,为提高NO2的转化率,可采用增大压强或降低温度的方法.
答案:B
3.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=c(CO)•c(H2O)c(CO2)•c(H2).恒容时,温度升高,H2浓 度减小.下列说法正确的是
( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D .该反应的化学方程式为CO+H2O CO2+H2
解析:由题中平衡常数的表达式可知该反应为:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),D项错误;升高温度,H2浓度减小, 说明平衡向右移动,该反应的正反应为吸热反应,A项正确;该反应为反应前后气体体积不变的反应,增大压强对该反应的平衡无影响,增大压强氢气浓度相应增大,B项错误;对任何反应来说,升高温度反应速率都增大,C项错误.
答案:A
4.下列关于判断过程的方向的说法正确的是
( )
A.所有自发进行的化学反应都是放热反应
B.高温高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,将更适合于所有的过程
D.同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
解析:自发进行只能用来判断过程的方向,而不能判断反应的热效应,A项错;高温高压的条件下,低能量的石墨转化为高能量的金刚石,是一个非自发的化学反应,B项错;同一物质的固、液、气三种状态中,气态的混乱度最大,熵值最大,D项错.
答案:C
5.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) ΔH<0,平衡时 Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b.a与b的关系是
( )
A.a>b B.a=b
C.a<b D.无法确定
解析:该反应为放热反应,所以在绝热条件下,随着反应的进行,体系温度升高,与恒温下的平衡相比,因为绝热条件下的温度高,平衡左移,因此a>b.
答案:A
6.反应aA(g)+bB(g) cC(g) ΔH=Q kJ/mol,生成物C的质量分数与压强p和温度的关系如下图,方程式中的化学计量数和Q值符合图象的是
( )
A.a+b<c Q>0 B.a+b>c Q<0
C.a+b<c Q<0 D.a+b=c Q>0
解析:由温度—时间图象判断,T2>T1(因为温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短),从T1→T2,即升温,C%降低,则正反应为放热反应,即Q<0;由压强—时间图象判断,p2>p1(因为压强越大,反应速率越 快,达到平衡所需时间越短),从p1→p2,加压,C%降低,平衡逆向移动,即逆反应是气体体积缩小的反应,则有a+b<c,故选C.[
答案:C
7.(2009•黄冈模拟 )在体积恒定的密闭容器中,充入 3 mol A和1 mol B发生反应:3A(g)+B(g) xC(g),达到平衡后,C在平衡混合气体中的体积分数为φ.若维持温度不变,按1.2 mol A、0.4 mol B、0.6 mol C为起始物质,达到平衡后压强不变,C的体积分数仍为φ,则x值是
( )
A.2 B.1
C.3 D.4
解析:本题的条件是恒容装置,现在起始物质不同物质的量的前提下要求达到平衡时C物质的体积分数φ相等且压强不变,压强不变即物质的量不变,因此属于“等同平衡”,必须用回归定值法,即1.2 mol+3×0.6 mol/x=3 mol, 0.4 mol+0.6 mol/x= 1 mol,解得x=1.
答案:B