化学平衡常数 知识点题库

CO2是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用化石能源,控制CO2排放,探索CO的循环利用是保护环境,促进经济科持续发展的重要举措.

(1)在一定温度下,向2L固定容积的密闭容器中通入2mol CO2 , 3mol H2 , 发生反应为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣490KI/mol

测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示.

①能说明该反应已达到平衡状态的是 

A.CO2(g)体积分数在混合气体中保持不变

B.单位时间内有1.2mol H﹣H断裂,同时有0.8mol O﹣H键生成

C.混合气体的密度不随时间变化

D.当体系中c(H2O):c(CH3OH)=l:l,且保持不变

②下列措施能使增大的是 

A.升高温度   B.恒温恒容充入Hc(g)   C.使H2O(g)变成H2O(l)

D.恒温恒容下,再充入2mol CO2 , 3mol H2

③计算该温度下此反应的平衡常数K= ;若使K=1应采取的措施是  

A.增大压强B.恒压加入一定量H2C.恒容通入CO2D.降低温度E.升高温度

(2)如图2所示:用某甲醇燃料电池作电源电解饱和食盐水.

①写出电极N发生的反应式:  

②若食盐水体积为300Ml,电解过程溶液体积变化忽略不计,常温下测得pH=13时,理论上消耗甲醇质量为 g.

氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活有着重要意义。
  1. (1) 下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式

  2. (2) 已知:

    N2(g)+O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ·mol-1

    2NO(g)+2 CO(g)=N2(g)+2 CO2(g)△H=-746 kJ·mol-1

    则反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的△H=kJ·mol-1

  3. (3) 在一固定容积为2L的密闭容器内加人0.2 mol的N2和0.6 mol的H2 , 在一定条件下发生如下反应。N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)△H<0,若第5min时达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol,则前5min的平均反应速率v(N2)为,平衡时H2的转化率为,该反应的平衡常数K=(计算结果保留一位小数)。
  4. (4) 在固定体积的密闭容器中,1.0×103kPa时,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  △H <0的平衡常数K与温度T的关系如下表:则K1K2(填写“>”、“=”或“<”)

    T/K

    298

    398

    498

    平衡常数K

    51

    K1

    K2


  5. (5) 在体积一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是(填字母)

    a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2   

    b.NH3的浓度保持不变

    c.容器内压强保持不变                      

    d.混合气体的密度保持不变

已知反应①:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2 , 该温度下反应③:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(    )
A . 反应①的平衡常数K1=c(CO2)c(Cu)/c(CO)c(CuO) B . 反应③的平衡常数K=k1/K2 C . 对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值 D . 对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
               
  1. (1) 常温下将0.2 mol/LHCl溶液与0.2 mol/LMOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH=6,则混合溶液中由水电离出的c(H)0.2 mol/LHCl溶液中由水电离出的c(H)。(填“>”“<”或“=”),该混合溶液的物料守恒式为
  2. (2) 常温下若将0.2 mol/LMOH溶液与0.1 mol/LHCl溶液等体积混合,测得混合溶液的pH<7,则说明在相同条件下MOH的电离程度MCl的水解程度。(填“>”“<”或“=”)
  3. (3) 常温下若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液的pH≠7,则混合溶液的pH。(填“>7”“<7”或“无法确定”)
  4. (4) 纯碱溶液呈碱性的原因(用离子方程式表示),纯碱溶液离子浓度由大到小的顺序为
  5. (5) 某温度时,测得0.01 mol/L的NaOH溶液pH为11,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,求Va ∶Vb =
下列关于各图像的解释或结论正确的是(   )

A . 图甲表示常温下向20mL pH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系 B . 图乙表示2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0的平衡常数K与温度和压强的关系 C . 图丙表示一定条件下的合成氨反应,N2的起始量恒定时,NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数的变化,图中a点N2的转化率等于b点 D . 图丁表示反应 2SO2+O2  2SO3 , t1 时刻降低温度符合图示变化
在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
  1. (1) 该反应的化学平衡常数表达式K
  2. (2) 已知在700 ℃时,该反应的平衡常数K1=0.6,则该温度下反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数K2,反应1/2CO2(g)+1/2H2(g) 1/2CO(g)+1/2H2O(g)的平衡常数K3
  3. (3) 已知在1 000 ℃时,该反应的平衡常数K4为1.0,则该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
  4. (4) 能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号)
    A . 容器中压强不变 B . c(CO2)=c(CO) C . 生成a mol CO2的同时消耗a mol H2   D . 混合气体的平均相对分子质量不变
  5. (5) 在1 000 ℃下,某时刻CO2的物质的量为2.0 mol,则此时vv(填“>”、“=”或“<”)。该温度下反应达到平衡时,CO2的转化率为
在10 L密闭容器中充入气体X和Y,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)

700

0.40

0.10

0.090

800

0.40

0.10

0.080

800

0.20

0.05

A

下列说法正确的是(   )

A . ①中,若5 min末测得n(M)=0.050 mol,则0至5 min内,用N表示的平均反应速率v(N)=1.0×10-2 mol/(L·min) B . ③中,达到平衡时,Y的转化率为80% C . 800℃,该反应的平衡常数K=2.0 D . 反应焓变 H>0
锌元素是重要的金属元素,锌及其化合物在生活、生产中有广泛应用,回答下列问题:
  1. (1) ZnO和Al2O3的化学性质相似,写出ZnO和NaOH溶液反应的离子方程式为
  2. (2) 闪锌矿(主要成分为ZnS)、软锰矿(主要成分为MnO2)与稀硫酸共热时可以析出单质硫,该反应的化学方程式为
  3. (3) 火法炼锌时在鼓风炉中加热到1 100 ~ 1 300 ℃,发生反应Ⅰ:

    ZnO(s)+CO(g)= Zn(g)+CO2(g) ΔH=+198 mol•L-1

    ①该反应的平衡常数表达式K=

    ②温度为T1时,反应Ⅰ的平衡常数为K1 , 则同温下反应Ⅱ:

    ZnO(s)+ CO(g)= Zn(g)+ CO2(g)的平衡常数K2=(用K1表示)。

    ③某温度时反应Ⅰ的平衡常数K=1.0 mol•L-1 , 起始时在容积固定的密闭鼓风炉中通入0.11 mol•L-1 CO(ZnO足量),达平衡时,CO的浓度为mol•L-1

  4. (4) 粗铜电解精炼的废电解液中常含有Zn2+、Pb2+ , 向废电解液中加入Na2S溶液,当有PbS和ZnS沉淀时, =(已知:Ksp(PbS)=3.4× Ksp(ZnS)=1.6× ) 。用平衡移动原理解释PbS难溶于水,却能溶于硝酸中
K、Ka、KW分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数,下列判断正确的是(   )
A . 在500 ℃、20 MPa条件下,在5 L密闭容器中进行合成氨的反应,使用催化剂后K增大 B . 室温下K(HCN)<K(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN的大 C . 25 ℃时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中KW不相等 D . 2SO2+O2 2SO3达平衡后,改变某一条件时K不变,SO2的转化率可能增大、减小或不变
碳及其化合物在生产、生活中广泛存在。请回答下列问题:K=
  1. (1) 已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为: ,它所对应的化学反应为:
  2. (2) 已知在一定温度下,

                 平衡常数

           平衡常数

         平衡常数

    之间的关系是 用含a、b的代数式表示

  3. (3) 煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应: ;该反应平衡常数随温度的变化如表所示:

    温度

    400

    500

    800

    平衡常数K

    9

    1

    该反应的正反应方向是反应 填“吸热”或“放热” ,若在 时进行,设起始时CO和 的起始浓度均为 ,在该条件下,CO的平衡转化率为

  4. (4) 高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和 反应制备甲醇: 。请回答下列问题:

    ①若在相同温度和恒容且容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:

    容器

    反应物投入的量

    反应物的转化率

    的浓度

    能量变化 均大于

    1molCO和

    放出 热量

    吸收 热量

    2molCO和

    放出 热量

    则下列关系错误的是

                                    

      该反应若生成 ,则放出 热量

    ②若在一体积可变的密闭容器中充入 ,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的 倍,则该反应向 填“正”或“逆” 反应方向移动。

重铬酸钾(K2Cr2O7)是高中化学常见的氧化剂,工业上以铬铁矿为原料用碱溶氧化法制备。铬铁矿中通常含有Cr2O3、FeO、Al2O3、SiO2等。

图片_x0020_100012

已知:①NaFeO2遇水剧烈反应;

②2CrO (黄色)+2H+ Cr2O (橙色)+H2O

请回答下列问题:

  1. (1) NaFeO2中Fe的化合价是;高温灼烧铬铁矿时至少反生个氧化还原反应(填数字)。
  2. (2) 滤渣1中有红褐色物质,写出生成该物质反应的离子方程式。滤渣2的主要成分是和H2SiO3(填化学式)。
  3. (3) 向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体,得到K2Cr2O7晶体的操作是
  4. (4) 25℃时,对反应2CrO (黄色)+2H+ Cr2O (橙色)+H2O,取Na2CrO4溶液进行实验,测得部分实验数据如下:

    时间/(s)

    0

    0.01

    0.02

    0.03

    0.04

    CrO /(mol·L-1)

    0.20

    1.6×10-2

    1.2×10-2

    1.0×10-2

    Cr2O /(mol·L-1)

    0

    9.2×10-2

    9.4×10-2

    9.5×10-2

    ①反应达到平衡时,溶液的pH=l,该反应平衡常数K

    ②下列有关说法正确的是

    a.加少量NaHCO3固体,可使溶液的橙色加深

    b.0.03s时υ(CrO )()=2υ(Cr2O )()

    c.溶液中c(CrO ):c(Cr2O )=2:1时该反应已达平衡状态

    d.反应达到平衡时CrO 的转化率为95%

在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表:

物质

X

Y

Z

初始浓度/mol·L-1

0.1

0.2

0

平衡浓度/mol·L-1

0.05

0.05

0.1

下列说法错误的是(   )

A . 反应达到平衡时,X的转化率为50% B . 反应可表示为X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),其平衡常数为1600 C . 改变温度可以改变此反应的平衡常数 D . 改变压强,平衡常数不变,平衡不移动
含碳物质的转化,有利于“减碳”和可持续性发展,有重要的研究价值。
  1. (1) 以 为原料合成尿素是利用 的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应:

    反应Ⅰ:  

    反应Ⅱ:  

    总反应Ⅲ:  

    ①反应Ⅰ的 kJ/mol。

    ②一定温度下,恒容的密闭容器中按化学计量数比投料进行反应Ⅲ,下列能说明反应Ⅲ达到化学平

    衡状态的是

    A.容器内气体总压强不再变化   B. 的浓度相等

    C.    D. 保持不变

  2. (2) 利用工业废气中的 可以制取甲醇, ,一定条件下往1L的密闭容器中充入 ,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ,相同时间内 的转化率随温度变化如(图一)所示:

    ①b点v(正)v(逆)(填“>”、“<”、“=”)

    ②温度为 时,该反应的平衡常数K=

    ③若某温度下反应已达平衡,下列措施中有利于提高 平衡转化率的是

    A.使用高效催化剂      B.不断分离出产物

    C.提高原料气中 的比例   D.升温

  3. (3) 电解法转化 可实现 资源化利用,电解 制CH4的原理如(图二)所示。铜电极上发生的电极反应式是
氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究它们的反应机理,对于消除环境污染有重要意义。
  1. (1) 已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g) +6H2O(g) △H1 =-907.0 kJ/mol

    4NH3(g) +3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2=-1269.0 kJ/mol

    若4NH3(g) +6NO(g) 5N2(g) +6H2O(g)的正反应活化能为E kJ/mol,则其逆反应活化能为kJ/mol(用含E的代数式表示)。

  2. (2) 在一定条件下,向某2 L密闭容器中分别投入一定量的NH3、NO发生反应:4NH3(g) +6NO(g) 5N2(g) +6H2O(g),其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂的作用下,NO的转化率与温度的关系如图所示。

    ①工业上应选择催化剂(填“甲”或“乙”)。

    ②M点是否为对应温度下NO的平衡转化率,判断理由是。温度高于210℃时,NO转化率降低的可能原因是

  3. (3) 已知:NO2(g) +SO2(g) NO(g)+SO3(g) △H<0.向密闭容器中充入等体积的NO2和SO2 , 测得平衡状态时压强对数1gp(NO2)和lgp(SO3)的关系如下图所示。

    ①ab两点体系总压强pa与pb的比值 =;同一温度下图象呈线性变化的理由是

    ②温度为T2时化学平衡常数Kp=,T1T2(填“>”、“<”或“=”)。

在恒容密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g),发生反应:A(g)+B(g) D(g),右图表示A(g)的转化率在不同温度下与时间关系。已知速率方程为v=k·c(A)·c(B),v=k·c(D)(k是速率常数,只与温度有关)。下列说法错误的是(   )

A . 该反应的ΔH<0 B . T2时,升高温度,k增大的倍数小于k增大的倍数 C . M点: D . T1时,测得平衡体系中c(B)=0.50mol·L-1 , 则 =16L·mol-1
向20 mL0.5 mol/L的醋酸溶液中逐滴加入等物质的量浓度的烧碱溶液,测定混合溶液的温度变化如图所示。下列关于混合溶液的相关说法中正确的是(   )

A . 醋酸的电离平衡常数:B点<A点 B . 由水电离出的c(OH-):B点>C点 C . 从A点到B点,混合溶液中不可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+) D . 从B点到C点,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤。已知: 
  1. (1) 该反应平衡常数的表达式为;温度降低,平衡常数(填“增大”、“不变”或“减小”)。
  2. (2) 某温度下该反应的平衡常数 , 若在此温度下,向的恒容密闭容器中,充入 , 则反应开始时(正)(逆)(填“”“”或“”)。
  3. (3) 在温度和容积不变的条件下,能说明该反应已达平衡状态的是(填写序号字母)。

    a.

    b.容器内压强保持不变

    c.生成的速率与消耗的速率相等

    d.容器内的密度保持不变

  4. (4) 向的恒容密闭容器中,重新充入 , 测得的物质的量随时间变化如下表所示。

    0

    2

    5

    10

    15

    2

    1.5

    1

    0.5

    0.5

    ①从反应开始到末,用浓度变化表示的平均反应速率。达到平衡时,的平衡转化率为

    ②上述反应达到平衡后,改变下列条件能使反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是(填写序号字母)。

    a.及时分离出b.适当升高温度

    c.再充入d.选择高效的催化剂

氨气是一种非常重要的化工原料,研究其相关反应极具意义。回答下列问题:
  1. (1) 一定条件下,向VL的恒容密闭容器中通入4molNH3和5molO2发生下列反应:

    I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH1

    II.2NH3(g) +2O2(g) N2O(g)+3H2O(g) ΔH2

    III.4NO(g) 2N2O(g)+O2(g) ΔH3

    ①ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系式为ΔH3=

    ②达到平衡时,容器中含有a mol NO和b mol N2O,此时H2O(g)的浓度为mol·L-1。(用含a、b、V的代数式表示,下同),该温度下反应III的平衡常数为L·mol-1

  2. (2) 一定条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。

    ①若保持容积不变,t1时反应达到平衡,用N2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(N2)=mol· L-1·min-1(用含t1的代数式表示);

    ②若t2时将容积迅速增大至原来的2倍并保持不变,则图中能符合题意表示容积增大后H2分压变化趋势的曲线是(用a、b、c、d表示),理由是

    ③若t2时保持容积不变再充入0.1 mol NH3 , 则化学平衡将(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”),再次达到平衡时,与t1时相比,NH3的体积分数(填“变大”“变小”或“不变”)

羟基丁酸()生成丁内酯()的反应如下:

在25℃时,溶液中羟基丁酸的初始浓度为0.180mol/L,随着反应的进行,测得丁内酯浓度随时间的变化如下表所示。

t/min

21

50

80

100

120

160

220

c(mol/L)

0.024

0.050

0.071

0.081

0.090

0.104

0.116

0.132

请填写下列空白:

  1. (1) 在50~80min内,以丁内酯的浓度变化表示的反应速率为
  2. (2) 在100min时,羟基丁酸的转化率为
  3. (3) 在25℃时,当生成丁内酯与生成H2O的物质的量之比保持不变时,反应达到平衡(填“一定”或“不一定”)
  4. (4) 在25℃时,该反应的平衡常数为K=
  5. (5) 为提高平衡时羟基丁酸的转化率,除适当控制反应温度外,还可采取的措施是
  6. (6) 该反应达到平衡后,增大压强,平衡移动(填“正向”“不”或“逆向”)
汽车排气管装有三元催化剂装置,在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。回答下列问题:
  1. (1) 消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂,带“*”表示吸附状态]:

    I.NO+Pt(s)=NO*

    II.CO+Pt(s)=CO*

    III.NO*=N*+O*

    IV.CO*+O*=CO2+Pt(s)

    V.N*+N*=N2+Pt(s)

    经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度T变化关系如图一和图二所示。

    ①图一中温度从Ta℃升至Tb℃的过程中,反应物浓度急剧减小的主要原因是

    ②由图二知,T2℃时反应V的活化能反应IV的活化能(填“<”、“>”或“=”)。

  2. (2) 为模拟汽车的“催化转化器”,将2molNO(g)和2molCO(g)充入1L密闭容器中,加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),测得CO的平衡转化率α随温度T变化曲线如图三所示。

    ①图像中A点正反应速率逆反应速率(填“>”、“=”或“<”);T1℃,下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。

    a.混合气体的密度不变                         b.体系的压强不变

    c.混合气体中N2的体积分数不变          d.2υ(CO)=υ(N2)

    ②T1℃,该反应的化学平衡常数Kc=(mol·L-1)-1

    ③T2℃时,实验测得:v=k·c2(NO)·c2(CO),v=k·c(N2)·c2(CO2),k、k分别是正、逆反应速率常数。则T2℃时k∶k=1∶

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