1.在一真空密闭的定容容器中放入N2O4晶体并使之气化,当反应N2O42NO2建立平衡 后,再通入一些N2O4气体(温度不变),待反应再次达到新的平衡,则平衡混合气体中的比值,新平衡与旧平衡相比( )
A.新平衡时大 B.新平衡时小 C.不变 D.无法确定
解析:平衡后,再通入一些N2O4气体,相当于增大压强,平衡向体积减小的方向即逆反应方向移动。
答案:B
2. 在容积不变的密闭容器中,在一定条件下发生反应2AB(g)+C(s),且达到化学平衡。当升高温度时容器内气体的密度增大。则下列判断正确的是( )
A.若正反应是吸热反应,则A为非气态
B.若正反应是放热反应,则A为气态
C.若在平衡体系中加入少量C,该平衡向逆反应方向移动
D.压强对该平衡的移动无影响
解析:升高温度时其容器内气体的密度增大,如A为非气态,则平衡必向正反应方向移动,正反应为吸热反应;如A为气态,平衡必向逆反应方向移动,正反应为放热反应。所以A、B正确。
答案:AB
3.已知反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g)。现将X和Y气体按体积比1∶2混合于一密闭容器中,并加压到3×107 Pa时达到平衡状态。此时反应物、生成物的物质的量之比为6∶1,则此时对应于图中的温度应为( )
A.100℃ B.200℃ C.300℃ D.400℃
解析:本题目通过求出X或Y的转化率,然后查图像就可以确定其相应温度。
设达到平衡时,X转化的物质的量为x,则:
X(g) + 2Y(g) 2Z(g)
起始/mol 1 2 0
转化/mol x 2x 2x
平衡/mol 1-x 2-2x 2x
所以有=,x=0.2 mol。
故X和Y的转化率均为20%,对应温度为100℃。
答案:A
4.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )
A.再通入少量氯气,减小
B.通入少量SO2,溶液漂白性增强
C.加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)
D.加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动
解析:Cl2溶于水后,存在如下平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,HClOH++ClO-,再通入少量Cl2,上述平衡右移前者程度大,后者程度小,c(H+)增大的多,c(ClO-)增大的少,增大;SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,溶液漂白性减弱;加入少量NaOH固体后,可能HCl与HClO都有剩余,溶液不一定呈中性,故c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)不一定成立。
答案:D
5.(2008·四川理综,8)在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)。在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是( )
A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0
C.T1 答案:D 6. 在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混合气体中氨的体积分数为25%,若反应前后条件不变,则反应后缩小的体积与原反应物体积的比值为( ) A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2 解析:由合成氨的反应N2(g)+3H2(g) 2NH3可知:反应过程中缩小的体积等于生成的氨的体积,若设反应前气体的总体积为V,达到平衡后有x体积的N2转化,则生成氨的体积为2x,气体的总体积为V-2x,据题意知:×100%=25%,解得:=。 答案:A 7.(2009·广东单科,7,有改动)难挥发性二硫化钽(TaS2)可采用如下图所示装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中。反应如下: TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) 下列说法正确的是( ) A.在不同温度区域,TaI4的量保持不变 B.在提纯过程中,I2的量不断减少 C.在提纯过程中,I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区 D.该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比 解析:A项,TaI4主要存在于高温区;B项,在提纯过程中,I2的量应基本保持不变;D项,该反应的平衡常数为:K=。 答案:C 8. 在一定条件下,xA+yBzC的可逆反应达到平衡: (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,如果平衡发生移动,则平衡必向________方向移动。 (3)已知B、C是气体,现增加A物质的量(其他条件不变),平衡不移动,则A是______态。 (4)加热后C的质量分数减少,则正反应是________热反应。 解析:(1)减压平衡向化学计量数增大的方向移动,则x+y>z。 (2) 如果都是气体,则平衡不移动;如果A、B至少一种为非气体,则平衡向逆反应方向移动。 (3)A是非气态物质,如液态或固态。 (4)加热平衡向吸热方向移动,则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应。 答案:(1)x+y>z (2)逆反应 (3)固或液 (4)放 9.(2008·海南,15)反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)过程中的能量变化如下图所示,回答下列问题。 (1)该反应是________反应(填“吸热”或“放热”); (2)当反应达到平衡时,升高温度,A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是________________________________________________________。 (3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?________________________________________________________________________, 原因是______________________________________________________; (4)在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1和E2的变化是:E1________,E2__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析:(1)从图像上可以看出,反应物的总能量比生成物的总能量高,因此该反应为放热反应。 (2)升高温度,平衡左移,因此A的转化率减小。 (3)加入催化剂,对反应热无影响,因为催化剂不改变反应进行的程度,反应物参加反应的量不变,所以反应热也不变。 (4)催化剂改变了反应的历程,降低了反应所需要的活化能,使E1减小,E2也减小。 答案:(1)放热 (2)减小 根据勒夏特列原理,升高温度反应向吸热方向移动,因而该反应中A的转化率减小 (3)没有 催化剂只能改变化学反应的速率和途径,不能改变化学反应始态和终态的能量,因此对反应热没有影响 (4)减小 减小 10.将各2a mol的P、Q、R、S在一密闭容器中混合,发生如下反应:xP+yQzR+wS。达到平衡后,测得n(P)=a mol,n(Q)=mol,n(R)=mol,n(S)=3a mol,已知四种物质中只有R是固体。 (1)若该反应中物质的化学计量数x=2,则z=________,w=________。 (2)达到平衡时,P的转化率是____________。 (3)如果只改变压强,化学反应速率发生变化,但化学平衡不移动。则该反应中各物质的聚集状态分别是:Q____________,S____________。 (4)如果只升高温度,反应一段时间后,各物质的物质的量均变为2a mol,则该反应的正反应为________热反应。 解析:(1)xP+yQzR + wS 始/mol: 2a 2a 2a 2a 平/mol: a a a 3a 变/mol: a a a x∶y∶z∶w=a∶∶a∶a=2∶1∶3∶2,由x=2得z=3,w=2。 (2)P的转化率为×100%=50%。 (3)若改变压强,化学反应速率发生变化,但化学平衡不移动,则该反应为气体体积不变的反应。Q为液态(因已知只有R为固态,故Q不能为固态),S为气态。 (4)由题设条件可推知,升温平衡向逆反应方向移动,因此正反应为放热反应。 答案:(1)3 2 (2)50% (3)液态 气态 (4)放 11.反应2A(g)+B(g) 3C(g),起始时按5∶2的体积比将A、B两气体混合后,充入一体积不变的密闭容器中,在恒定温度下使其反应,达到平衡时混合气体中C的体积分数为60%。 求:(1)A、B的转化率分别为:αA=________,αB=________。 (2)平衡混合气体的平均相对分子质量(设A的相对分子质量为MA,B的相对分子质量为MB):__________。 (3)平衡时压强与起始相比,有何变化?________(填“增大”“不变”或“减小”)。 解析:(1)2A(g)+B(g) 3C(g) 起始量 5 2 0 变化量 2x x 3x 平衡量 5-2x 2-x 3x 由已知得×100%=60% x=1.4,所以αA=×100%=56% αB=×100%=70%。 (2)总质量、总体积保持不变,则恒温下,平衡后的混合气体平均相对分子质量即为A、B两气体混合时的平均相对分子质量。 (3)反应2A(g)+B(g) 3C(g)中两边气体总系数相等,反应前后气体的总的物质的量不变,则在恒温恒容条件下,压强不变。 答案:(1)56% 70% (2)= (3)不变 1.已建立化学平衡的某可逆反应,当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时,下列叙述正确的是( ) ①生成物的质量分数一定增加 ②生成物产量一定增加 ③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥一定使用催化剂A.①②③ B.③④⑤ C.②⑤ D.④⑥ 解析:当增加某反应物的浓度平衡正向移动,生成物的质量分数可能减小,该反应物的浓度增大;当多种物质作反应物时增加一种反应物浓度,平衡正向移动,该反应物的转化率降低,其余反应物的转化率增大;使用催化剂不改变化学平衡移动的方向。 答案:C 2. (2008·全国理综 Ⅰ,11)已知:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);ΔH=-1 025 kJ/mol,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是( ) 解析:由于该反应为放热反应,升高温度平衡左移,NO的含量降低,因此A正确、C错;又由于该反应为气体体积增大的反应,增大压强平衡左移,因此压强越大,NO的含量越低,故B正确;而催化剂只能提高反应速率,不会引起平衡的移动,因此D正确。 答案:C 3.一定条件下,在可变容积的密闭容器中进行下列可逆反应: S2Cl2(l)+Cl2(g) 2SCl2(l);ΔH=-51.16 kJ·mol-1 浅黄色 鲜红色 下列说法正确的是( ) A.达到平衡时,抽出少量氯气,反应混合液颜色变深 B.单位时间内生成2n mol S2Cl2,同时生成n mol SCl2时,平衡向逆反应方向移动 C.达平衡时,降低温度,混合液的颜色将变浅 D.单位时间内有n mol Cl2被还原,同时氧化生成n mol Cl2时,平衡向正反应方向移动 解析:抽出Cl2,平衡不移动,混合液颜色不变,A项错误;B项正确;降温,平衡正移,混合液颜色变深,C项错误;n mol Cl2被还原,同时n mol Cl2被氧化,即v正=v逆,平衡不移动,故D项错误。 答案:B 4.如下图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入无水CaCl2,在(3)中加入NH4Cl晶体,(2)中不加其他任何物质,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅,下列叙述正确的是( ) A.CaCl2溶于水时放出热量 B.烧瓶(1)中气体的压强不变 C.NH4Cl溶于水时放出热量 D.烧瓶(3)中气体的压强增大 解析:三个烧瓶中都存在如下平衡:2NO2(g) N2O4(g);ΔH<0,(1)中红棕色变深,平衡左移,所以CaCl2溶于水放热,(3)中变浅,平衡右移,说明NH4Cl溶于水时吸热 答案:A 5. 在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是( ) A.图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响 B.图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响 C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高 D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高 思路分析:题目中可以应用的信息主要有:①SO2和O2反应生成SO3,ΔH<0,且体积缩小,②两个v—t图像和α(SO2)—t的关系图像,本着外界因素对化学反应速率的影响规律分析引起变化的因素。 解析:这是一道把图像、反应速率的影响因素等结合在一起的逆向考查综合题。 图Ⅰ中t0时刻的v′(正)、v′(逆)都高于原平衡化学反应速率且v′(正)>v′(逆),应是增大体系的压强所致,A项错;图Ⅱ中图像显示v′(正)=v′(逆)都高于原平衡体系,而体系中通入氦气只能增大体系的总压,并未改变各组分的分压,故不影响v′(正)、v′(逆),B项错;催化剂只能改变化学反应速率,对化学平衡无影响,因而加入催化剂后,甲、乙能达到同一平衡状态,C项错;图Ⅲ中乙比甲到达平衡所需时间短,其他条件不变时,T(乙)>T(甲),且此反应是ΔH<0,温度由T(乙)―→T(甲)降低,α(SO2)降低,符合曲线变化,D项正确。 答案:D 6. 在V L密闭容器中,通入0.2 mol SO2和0.2 mol SO3气体,在一定条件下,发生可逆反应:2SO2+O22SO3,平衡时SO3为a mol,在相同温度下分别按下列配比在V L密闭容器中放入起始物质,平衡时有关SO3的物质的量叙述正确的是( ) A.放入0.3 mol SO2、0.1 mol O2、0.1 mol SO3,达到平衡时SO3必小于a mol B.放入0.2 mol SO2、0.1 mol O2、0.2 mol SO3,达到平衡时SO3必小于a mol C.放入0.4 mol SO2、0.1 mol O2,达到平衡时SO3必等于0.4 mol D.放入0.2 mol SO2、0.1 mol O2,达到平衡时SO3必小于a mol 解析:根据等效平衡,题干中0.2 mol SO2和0.2 mol SO3相当于0.4 mol SO2和0.1 mol O2。与之相比较:A选项相当于0.4 mol SO2和0.15 mol O2,所以SO3大于a mol;B选项相当于0.4 mol SO2和0.2 mol O2,所以SO3大于a mol;C选项平衡时SO3等于a mol;D选项平衡时SO3小于a mol。 答案:D 7. 把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里,产生H2的速率如图所示,在下列因素中,影响O~t1时间段反应速率的主要因素是( ) A.盐酸的浓度 B.镁条的表面积 C.Cl-的浓度 D.溶液的温度 解析:镁条和盐酸反应的实质为:Mg+2H+===Mg2++H2↑,O~t2过程中,c(H+)、镁条的表面积一直减小,而O~t1过程中,反应速率一直加快,故O~t1时间段影响速率的主要因素为温度,即反应放热引起溶液温度的升高;t1~t2时间段影响速率的主要因素为c(H+)。 答案:D 8. 在一定温度下,将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),达到平衡时测得B气体的浓度为0.6 mol/L,恒温下将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡时,测得B气体的浓度为0.4 mol/L,下列叙述中正确的是( ) A.a+b>c+d B.平衡向右移动 C.重新达平衡时,A气体浓度增大 D.重新达平衡时,D的体积分数减小 解析:本题考查平衡移动规律以及浓度概念等知识,同时考查综合分析问题和解决问题的能力以及逆向思维能力。在恒温下密闭容器的容积扩大1倍,则容器的各种气体物质的量浓度各减半,此刻B气体的浓度应为0.3 mol/L,但其实际浓度为0.4 mol/L,说明当容器容积扩大一倍,相当于压强减小化学平衡向气体体积增大的方向移动,B气体的浓度由0.3 mol/L增加到0.4 mol/L,所以化学计量数关系为:a+b>c+d,即减小气体压强,平衡向气体体积增大的方向移动。 由于在容积扩大一倍时,A气体的浓度将减小,故C项不符合题意。 选项D中,由于平衡向逆反应方向移动,D气体的物质的量减小,所以其体积分数也减小。 答案:AD 9. 对可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( ) A.反应达到平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的n(NH3)∶n(O2)=4∶5 B.反应达到平衡后,对体系一直进行加压,平衡总是向逆向移动 C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动 D.当v正(NH3)∶v正(NO)=1∶1时,说明该化学反应已经达到平衡 解析:平衡时,反应物的转化率相等,则起始投入量之比应该等于化学计量数之比,故A正确;当加压到一定压强时,气态水变为非气态水,平衡会向正向移动,故B错;充入稀有气体而压强不变,相当于增大容积,平衡向体积增大的方向移动,C错;NH3、NO的正反应速率都是向右方向的速率,平衡与否其反应速率之比都等于化学计量数之比,故D错。 答案:A 10.对于平衡体系:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),下列判断正确的是( ) A.若温度不变将容器的容积增大1倍,达到新平衡时A的浓度变为原来的0.45倍,则m+n>p+q B.若平衡时,A、B的转化率相等,说明反应开始时,A、B的物质的量之比为m∶n C.若升高平衡体系的温度,达到新平衡时A的浓度变为原来的0.55倍,说明该反应ΔH<0 D.若温度不变,压强增大到原来的2倍,达到新平衡时,总体积一定等于原体积的 解析:将容器的容积增大1倍,A的浓度应变为原来的0.5 倍,现A的浓度变为原来的0.45倍,故减小压强平衡向正反应方向移动,A项错;升高温度,达到新平衡时A的浓度变为原来的0.55倍,故升高温度平衡向正反应方向移动,C项错;增大压强平衡向体积减小的方向移动,达到新平衡时,总体积小于原体积的,若m+n=p+q,D项才能符合题意,D项错。 答案:B 11.(2008·海南,10)X、Y、Z三种气体,取X和Y按1∶1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y 2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,则Y的转化率最接近于( ) A.33% B.40% C.50% D.65% 解析:设X、Y的初始物质的量均为1 mol,转化的物质的量分别为a mol、2a mol、2a mol,由方程式 X + 2Y2Z 开始(mol) 1 1 0 转化(mol) a 2a 2a 平衡(mol) 1-a 1-2a 2a 由题意得=,求得:a=,因此Y的转化率为×100%,最接近65%。 答案:D 12.如图所示,甲、乙之间的隔板K可以左右移动,甲中充入2 mol A和1 mol B,乙中充入2 mol C和1 mol He,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g) 2C(g),反应达到平衡后,恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是( ) A.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡 B.达到平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间 C.达到平衡时,甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量 D.若平衡时K停留在左侧1处,则活塞仍停留在右侧6处 解析:由题意可知:2A(g)+B(g) 2C(g),由于甲中充入2 mol A和1 mol B,反应向正反应方向进行,甲中压强降低,所以活塞向甲容器中移动,最多能转化为2 mol C。由于是可逆反应,C的物质的量在0~2 mol之间,达到平衡后,隔板K不再滑动,最终停留在左侧刻度0~2之间。如果不充入He,甲、乙两容器为等效平衡,都相当于2 mol C。又因为保持恒压的条件,充入He,那么乙中2A(g)+B(g) 2C(g)反应体系相当于压强降低,所以到达平衡时,乙向逆方向反应的程度大于甲中,导致到达平衡时甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量。甲、乙容器中压强相等,若平衡时K停留在左侧1处,则活塞停留在6处右侧。D错误。 答案:D 13. 可逆反应A(g)+BC(g)+D达到平衡时,下列说法不正确的是( ) A.若增大A的浓度,平衡体系颜色加深,D不一定是具有颜色的气体 B.增大压强,平衡不移动,说明B、D必是气体 C.升高温度,C的百分含量减小,说明正反应是放热反应 D.若B是气体,增大A的浓度会使B的转化率增大 解析:增大压强,平衡不移动,B、D既可以都是气体,也可以都不是气体。 答案:B 14.反应:PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)① 2HI(g) H2(g)+I2(g)② 2NO2(g) N2O4(g)③ 在一定条件下,达到化学平衡时,反应物的转化率均是 a%。若保持各反应的温度和容器的体积都不改变,分别再加入一定量的各自的反应物,则转化率( ) A.均不变 B.①增大,②不变,③减少 C.均增大 D.①减少,②不变,③增大 解析:对于可逆反应:aA(g) bB(g)+cC(g),增加A的量,平衡向正方向移动,但该反应物A的转化率的变化与方程式中气体的系数有关:Ⅰ.若a=b+c,A的转化率不变,如题给反应②;Ⅱ.若a>b+c,A的转化率增大,相当于题给反应③,Ⅲ.若a答案:D 15. 在实验室进行工业合成氨的模拟实验: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0 当反应达到平衡后,分离出氨,并补充氮气、氢气物质的量之比与起始时相同的原料气,以实现连续生产,各组分物质的量和时间的关系如下图所示。 (1)起始时刻氮气与氢气的物质的量之比n(N2)∶n(H2)=________。反应开始至15 min时第一次达到平衡,容器体积为1 L,这段时间内,以NH3的浓度变化表示的平均反应速率是________。 (2)写出代表H2的曲线在下列时刻的坐标并在图上画出t1~t2间的曲线: t1补充原料气之后:(________,________);t2处于平衡状态时:(________,________)。 (3)第一次达平衡时H2的转化率是________。 以t1补充原料气之后为起始状态,第二次达到平衡时H2的转化率是________。 以这样的氮气和氢气的物质的量之比补充原料气,试计算经济上是否合算? 解析:(1)观察图像的起点,氮气为1.00 mol,氢气为3.30 mol,其比值为:1∶3.3;纵坐标每小格为0.20 mol,则v(NH3)=0.20 mol/(1 L×15 min)=0.013 3 mol/(L·min)。 (2)第一次平衡时,氮气的物质的量为0.90 mol,在t1时,加入氮气应为0.10 mol,再根据“补充氮气、氢气物质的量之比与起始时相同的原料气”,可求出应加入的氢气的物质的量为:0.10 mol×3.3=0.33 mol,而第一次平衡时,氢气为3.00 mol,故t1补充原料气之后的坐标为(25,3.33);第二次平衡时,生成氨气仍为0.20 mol,消耗的氢气为0.30 mol、氮气为0.10 mol,故平衡气体中,氢气的物质的量为(3.33-0.30) mol,t2处于平衡状态时的坐标为(50,3.03)。 (3)第一次平衡时氢气的转化率为:(0.30 mol/3.30 mol)×100%=9.09%; 第二次平衡时氢气的转化率为:(0.30 mol/3.33 mol)×100%=9.01%;第二次的转化率低,不合算。 答案:(1)1∶3.3 0.013 3 mol/(L·min) (2)(25,3.33) (50,3.03)(右图) (3)9.09% 9.01% 不合算 16.探究性问题在理论指导元素化合物实验具有重要意义。 [问题] 对于已达平衡的可逆反应,当其它条件不变时,改变反应物或生成物的浓度会对化学平 衡有何影响? [猜想与假设] 假设1:化学反应处于平衡状态时,其它条件不变,增加反应物浓度,使平衡向正反应方 向移动。 假设2:化学反应处于平衡状态时,其它条件不变,增加反应物浓度,使平衡向逆反应方 向移动。 假设3:化学反应处于平衡状态时,其它条件不变,增加生成物浓度,使平衡向逆反应方 向移动。 假设4:化学反应处于平衡状态时,其它条件不变,增加生成物浓度,使平衡向正反应 方向移动。 [设计和实施方案] 在已反应平衡的FeCl3和KSCN的混合液中,分别加入:①FeCl3溶液 ②KSCN溶液 ③KCl固体 ④NaF溶液 实验用品:仪器:烧杯、玻璃棒、胶头滴管 试剂:FeCl3(aq)(0.01 mol/L,1.0 mol/L),KSCN(aq)(0.01 mol/L,1.0 mol/L),KCl(s), NaF(aq)(1.0 mol/L)。 实验步骤: 1.往250 mL烧杯中加入100 mL蒸馏水,然后加入10 mL 0.01 mol/L FeCl3溶液,再加 入10 mL 0.01 mol/L KSCN溶液,溶液由黄色变成橙红色。 2.取5支试管,编号分别为1,2,3,4,5,然后各取步骤(1)中FeCl3和KSCN的混合溶液4 Ml 加到5支试管中。往1号试管滴加2~3滴1.0 mol/L FeCl3溶液,振荡,观察现象;往2 号试管滴加2~3滴1.0 mol/L KSCN溶液,振荡,观察现象;往3号试管中加入少量KCl 固体,振荡,观察现象;往4号试管中滴加2~3滴1.0 mol/L NaF溶液,振荡,观察 现象。 根据你所学的内容完成下列表格,并回答有关问题。 FeCl3与KSCN溶液反应 (2)根据Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,加入KCl固体,颜色不应该有变化,但现象 却是变浅了,请你分析变浅的可能原因是 ________________________________________________________________________。 (3)根据“4”号试管中的现象,分析在4号试管中发生的变化是____________,说明了 __________(从改变浓度影响平衡移动角度回答) 解析:FeCl3与KSCN发生的化学反应为:FeCl3+3KSCN Fe(SCN)3+3KCl,Fe3 +3SCN- Fe(SCN)3。加入FeCl3或KSCN(增大反应物浓度)会使平衡向右移动, 颜色加深,加入KCl固体,颜色变浅,说明平衡向左移动,可能是加入的Cl-与Fe3+形 成配位离子,减小了Fe3+的浓度。加入NaF溶液变为无色,说明F-与Fe3+形成了比 Fe(SCN)3更稳定的配位化合物,使平衡向左移动。 答案:①加深 血红 ②加深 血红 ③右 ④右 ⑤左 ⑥左 (1)1 2 (2)Fe3+与Cl -形成络离子,使Fe3+浓度减小,平衡向左移动 (3)F-与Fe3+形成了无色的且比Fe(SCN)3 稳定的化合物(络合物) 减小反应物的浓度会使平衡向逆反应方向移动。 17.恒温、恒压下,在一个容积可变的容器中发生如下反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) (1)若开始时放入1 mol N2和3 mol H2,达到平衡后,生成a mol NH3,这时N2的物质的量为________mol。 (2)若开始时无NH3,只放入N2和H2,达到平衡时生成NH3的物质的量为3a mol,则开始时放入N2和H2的物质的量分别为________mol和________mol(平衡时NH3的质量分数与(1)中相同)。 (3)若开始时放入x mol N2、6 mol H2和2 mol NH3达到平衡后,N2和NH3的物质的量分别为y mol和3a mol,则x=________,y=________。平衡时H2的物质的量________(选填一个编号)。 A.大于6 mol B.等于6 mol C.小于6 mol D.可能大于、小于或等于6 mol 作出判断的理由是______________________________________________。 (4)若在(3)的平衡混合物中,再加入6 mol NH3,再次达到平衡后,NH3的质量分数为________。 解析: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) n(开始) 1 mol 3 mol 0 n(转化) mol a mol a mol n(平衡) 恒温、恒压下,将起始物质转化为方程式同一侧时,物质的量之比相同,即建立等效平衡。故(2)、(3)、(4)均与(1)是等效平衡,达到平衡时NH3的质量分数相同。 答案:(1) (2)3 9 (3)2 3- D 若3a>2,则平衡时H2的物质的量小于6 mol,若3a=2,则平衡时H2的物质的量等于6 mol,若3a<2,则平衡时H2的物质的量大于6 mol(其他合理理由也可) (4)50a% 18.(2008·宁夏理综,25)已知可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+Q(g);ΔH>0,请回答下列问题: (1)某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1 mol/L,c(N)=2.4 mol/L;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________; (2)若反应温度升高,M的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”); (3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4 mol/L,c(N)=a mol/L;达到平衡后,c(P)=2 mol/L,a=________; (4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:c(M)=c(N)=b mol/L,达到平衡后,M的转化率为________。 解析:(1)M(g) + N(g) P(g)+Q(g) 始态 1 mol/L 2.4 mol/L 0 0 变化量 1 mol/L×60% 1 mol/L×60% 因此N的转化率为:×100%=25% (2)由于该反应的ΔH>0,即正反应为吸热反应,因此升高温度,平衡右移,M的转化率增大。 (3)根据(1)可求出各平衡浓度: c(M)=0.4 mol/L c(N)=1.8 mol/L,c(P)=0.6 mol/L c(Q)=0.6 mol/L 因此化学平衡常数K=== 由于温度不变,因此K不变,达到平衡后 c(P)=2 mol/L c(Q)=2 mol/L,c(M)=2 mol/L c(N)=(a-2)mol·L-1 k=== 解得a=6 (4)设M的转化率为x,则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为: c(M)=b(1-x)mol/L c(N)=b(1-x)mol/L,c(P)=bx mol/L c(Q)=bx mol/L K===,解得x=41% 答案:(1)25% (2)增大 (3)6 (4)41% 19.在A+B 2C的反应中,在某温度下经t s后混合物中C 的百分含量的变化情况如右图所示。则 (1)A与B化合生成C的反应是 热反应。 (2)温度在475℃以下,随温度升高,C的百分含量增大,这是因为 ________________________________________________________________________。 (3)当温度在475℃以上,随温度升高,C的百分含量反而减小,这是因为 ________________________________________________________________________。 (4)当温度在475℃时,若B为气态,体系加压时,C的浓度不变,则A、C的状态又如何? 解析:(1)据图象分析:随着温度升高,C%反而降低,故本反应是放热反应。 (2)在475℃以下,是建立平衡阶段,v(正)>v(逆),所以C%增大。 (3)在475℃以上,是因为达平衡后,升温向左移动。v(逆)>v(正),所以生成物的含量反而 减小。 答案:(1)放 (2)建立平衡阶段,v(正)>v(逆),所以C%增大 (3)升温平衡向左移动, v(逆)>v(正),所以生成物的含量反而减小 (4)A、C均为气态或C为固(液)态 20.在一定条件下,将一定量PCl5(g)通入密闭容器中,发生反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)。 当达到平衡时,混合气体相对于H2的密度为74.5,则PCl3(g)在平衡混合气体中所占体积分数 是________,简述计算过程 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:设起始时通入PCl5(g)的物质的量为1 mol,达到平衡时消耗PCl5(g)的物质的量为x, 则 PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) 1 0 0 x x x 1-x x x 平衡时总物质的量为(1 mol-x)+x+x=1 mol+x。由题意得平衡混合气体的平均摩尔质量 ==74.5×2 g·mol-1,解得x=0.40 mol。 故PCl3(g)在平衡混合气体中所占体积分数为×100%=×100%= 28.6%。 答案:28.6%
(1)由①②现象说明假设______成立,假设______不成立。编号 混合溶液颜色 滴加的溶液 溶液颜色的变化 平衡移动的方向 1 橙红色 FeCl3 ①颜色______了,由橙红色变成了______色 ③向______移动 2 橙红色 KSCN ②颜色______了,由橙红色变成了______色 ④向______移动 3 橙红色 KCl 颜色变浅了,由橙红色变成了黄色 ⑤向______移动 4 橙红色 NaF 颜色变浅了,由橙红色变成了无色 ⑥向______移动 5 橙红色 - 橙红色 不移动