2019屆高考化學(xué)全冊精準(zhǔn)培優(yōu)專練(打包22套).zip,2019,高考,化學(xué),精準(zhǔn),培優(yōu)專練,打包,22
培優(yōu)點(diǎn)十五 等效平衡的三種情況
一.等效平衡的三種情況
1.恒溫恒容—(△n(g)≠0) 投料換算成相同物質(zhì)表示時量相同
典例1.在一定溫度下,把2mol SO2和1mol O2通入一定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng),2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g),當(dāng)此反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時反應(yīng)混合物就處于化學(xué)平衡狀態(tài)?,F(xiàn)在該容器中維持溫度不變,令a、b、c分別代表初始時加入的SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物質(zhì)的量(mol),如果a、b、c取不同的數(shù)值,它們必須滿足一定的相互關(guān)系,才能保證達(dá)到平衡狀態(tài)時,反應(yīng)混合物中三種氣體的百分含量仍跟上述平衡完全相同。請?zhí)羁眨?
(1)若a=0,b=0,則c=___________。
(2)若a=0.5,則b=___________,c=___________。
(3)a、b、c的取值必須滿足的一般條件是___________,___________。(請用兩個方程式表示,其中一個只含a和c,另一個只含b和c)
【解析】通過化學(xué)方程式:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的可逆反應(yīng),在定溫、定容下建立的同一化學(xué)平衡狀態(tài)。起始時,無論怎樣改變SO2(g)、O2(g)、SO3(g)的物質(zhì)的量,使化學(xué)反應(yīng)從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,或者從正、逆反應(yīng)同時開始,它們所建立起來的化學(xué)平衡狀態(tài)的效果是完全相同的,即它們之間存在等效平衡關(guān)系。我們常采用“等價(jià)轉(zhuǎn)換”的方法,分析和解決等效平衡問題。(1)若a=0,b=0,這說明反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始,通過化學(xué)方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,反應(yīng)從2mol SO3開始,通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成SO2和O2的物質(zhì)的量(即等價(jià)轉(zhuǎn)換),恰好跟反應(yīng)從2mol SO2和1mol O2的混合物開始是等效的,故c=2。(2)由于a=0.5<2,這表示反應(yīng)從正、逆反應(yīng)同時開始,通過化學(xué)方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可以看出,要使0.5mol SO2反應(yīng)需要同時加入0.25mol O2才能進(jìn)行,通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成SO3的物質(zhì)的量(即等價(jià)轉(zhuǎn)換)與0.5mol SO3是等效的,這時若再加入1.5mol SO3就與起始時加入2mol SO3是等效的,通過等價(jià)轉(zhuǎn)換可知也與起始時加入2mol SO2和1mol O2是等效的。故b=0.25,c=1.5。(3)題中要求2mol SO2和1mol O2要與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化學(xué)方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)可知,c mol SO3等價(jià)轉(zhuǎn)換后與c mol SO2和0.5c molO2等效,即是說,(a+c)molSO2和(b+0.5c)molO2與a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是與2 mol SO2和1 mol O2等效。故有a+c=2,b+0.5c=1。
【答案】(1)c=2
(2)b=0.25,c=1.5
(3)a+c=2,b+0.5c=1
2.恒溫恒容— (△n(g)=0) 投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例
典例2.在一個固定容積的密閉容器中,保持一定的溫度進(jìn)行以下反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g);已知加入1mol H2和2mol Br2時,達(dá)到平衡后生成a mol HBr(見下表已知項(xiàng)),在相同條件下,且保持平衡時各組分的體積分?jǐn)?shù)不變,對下列編號①~③的狀態(tài),填寫下表中的空白。
【解析】在定溫、定容下H2(g)+Br2(g)2HBr(g)建立起化學(xué)平衡狀態(tài),從化學(xué)方程式可以看出,這是一個化學(xué)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)。根據(jù)“等價(jià)轉(zhuǎn)換”法,通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)到平衡后與原平衡等效。①因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)項(xiàng)中n(H2)起始∶n(Br2)起始∶n(HBr)平衡=1∶2∶a,將n(H2)起始=2mol,n(Br2)起始=4mol,代入上式得n(HBr)平衡=2a。②參照標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)可知,n(HBr)平衡=0.5a mol,需要n(H2)起始=0.5mol,n(Br2)起始=1mol,n(HBr)起始=0mol。而現(xiàn)在的起始狀態(tài),已有1mol HBr,通過等價(jià)轉(zhuǎn)換以后,就相當(dāng)于起始時有0.5mol H2和0.5mol Br2的混合物,為使n(H2)起始∶n(Br2)起始=1∶2,則需要再加入0.5mol Br2就可以達(dá)到了。故起始時H2和Br2的物質(zhì)的量應(yīng)為0mol和0.5mol。③設(shè)起始時HBr的物質(zhì)的量為x mol,轉(zhuǎn)換成H2和Br2后,則H2和Br2的總量分別為(m+0.5x)mol和(g+0.5x)mol,根據(jù)(m+0.5x)∶(g+0.5x)=1∶2,解得x=2(g-2m)。設(shè)平衡時HBr的物質(zhì)的量為y mol,則有1∶a=(m+0.5x)∶y,解得y=a(g-m)。
【答案】①2a
②0mol;0.5mol
③2(g-2m);a(g-m)
3.恒溫恒壓—投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例
典例3.如圖所示,在一定溫度下,把2體積N2和6體積H2通入一個帶有活塞的容積可變的容器中,活塞的一端與大氣相通,容器中發(fā)生以下反應(yīng):N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱),若反應(yīng)達(dá)到平衡后,測得混合氣體的體積為7體積。據(jù)此回答下列問題:
(1)保持上述反應(yīng)溫度不變,設(shè)a、b、c分別代表初始加入的N2、H2和NH3的體積,如果反應(yīng)達(dá)到平衡后混合氣體中各氣體的體積分?jǐn)?shù)仍與上述平衡相同,那么:
①若a=1,c=2,則b=_________。在此情況下,反應(yīng)起始時將向_________(填“正”或“逆”)反應(yīng)方向進(jìn)行。
②若需規(guī)定起始時反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍是_________。
(2)在上述裝置中,若需控制平衡后混合氣體為6.5體積,則可采取的措施是_________,原因是_____________________________________________________________________。
【解析】(1)①化學(xué)反應(yīng):N2+3H2 2NH3在定溫、定壓下進(jìn)行,要使平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)等效,只要起始時=就可以達(dá)到。已知起始時各物質(zhì)體積分別為1體積N2、b體積H2和2體積NH3。根據(jù)“等價(jià)轉(zhuǎn)換”法,將2體積NH3通過反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比換算成N2和H2的體積,則相當(dāng)于起始時有(1+1)體積N2和(b+3)體積H2,它們的比值為=,解得b=3。因反應(yīng)前混合氣體為8體積,反應(yīng)后混合氣體為7體積,體積差為1體積,由差量法可解出平衡時NH3為1體積;而在起始時,NH3的體積為c=2體積,比平衡狀態(tài)時大,為達(dá)到同一平衡狀態(tài),NH3的體積必須減小,所以平衡逆向移動。②若需讓反應(yīng)逆向進(jìn)行,由上述①所求出的平衡時NH3的體積為1可知,NH3的體積必須大于1,最大值則為2體積N2和6體積H2完全反應(yīng)時產(chǎn)生的NH3的體積,即為4體積,則1?c≤2。(2)由6.5?7可知,上述平衡應(yīng)向體積縮小的方向移動,亦即向放熱方向移動,故采取降溫措施。
【答案】(1)①b=3;逆向;②1?c≤2
(2)降溫;由6.5?7可知,上述平衡應(yīng)向體積縮小的方向移動,亦即向放熱方向移動,故采取降溫措施。
二.對點(diǎn)增分集訓(xùn)
1.向恒溫恒壓容器中充入2mol NO、1mol O2,發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。下列情況不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
A.容器體積不再改變 B.混合氣體的顏色不再改變
C.混合氣體的密度不再改變 D.NO與O2的物質(zhì)的量的比值不再改變
【解析】A. 反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進(jìn)行,若反應(yīng)未達(dá)平衡則容器體積變化,若體積不變則達(dá)平衡狀態(tài),
選項(xiàng)A不選;B. NO2為紅棕色氣體,其他反應(yīng)物為無色氣體,若混合氣體的顏色不再改變,則反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),選項(xiàng)B不選;C. 反應(yīng)在恒溫恒壓條件下進(jìn)行,若反應(yīng)未達(dá)平衡則容器體積變化,氣體總質(zhì)量不變,則密度變化,若密度不變則達(dá)到平衡,選項(xiàng)C不選;D、充入2mol NO、1mol O2,且兩反應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶1,則無論反應(yīng)是否達(dá)平衡,NO與O2的物質(zhì)的量的比值均為2∶1,不再改變,選項(xiàng)D選。
【答案】D
2.一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g),若反應(yīng)開始時充入2mol A和2mol B,達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%。其他條件不變時,若按下列四種配比作為起始物質(zhì),平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%的是( )
A.2.5mol C
B.2mol A、2mol B和10mol He(不參加反應(yīng))
C.1.5mol B和1.5mol C
D.2mol A、3mol B和3mol C
【解析】反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)中,氣體的體積前后相同,在一定溫度下,在恒容密閉容器中得到平衡狀態(tài),只要滿足物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為A、B,且滿足n(A)∶n(B)=1∶1,就是等效平衡,結(jié)合濃度對平衡移動的影響,只要加入的物質(zhì)的量:n(A)∶n(B)>1∶1,平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%,A.2mol C相當(dāng)于mol A和mol B,二者的比值為2∶1,大于1∶1,則平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a%,選項(xiàng)A正確;B.2mol A、2mol B和1mol He(不參加反應(yīng)),n(A)∶n(B)=2∶2,等于1∶1,則平衡后A的體積分?jǐn)?shù)等于a%,選項(xiàng)B錯誤;C.1mol B和1mol C,相當(dāng)于mol A和mol B,n(A)∶n(B)=1∶2,小于1∶1,則平衡后A的體積分?jǐn)?shù)小于a%,選項(xiàng)C錯誤;D.2mol A、3mol B和3mol C,相當(dāng)于4mol A和4mol B,二者的比值為4∶4,等于1∶1,則平衡后A的體積分?jǐn)?shù)等于a%,選項(xiàng)D錯誤,答案選A。
【答案】A
3.N2O5是一種新型硝化劑,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0, T1溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
t/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)/(mol·L?1)
5.00
3.52
2.50
2.50
下列說法正確的是
A.該反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行
B.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1=125,1000 s時N2O5(g)轉(zhuǎn)化率為50%
C.其他條件不變時,T2溫度下反應(yīng)到1000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98mol·L?1,則T1
T2,則K1b,選項(xiàng)A錯誤;B. 假設(shè)體積增加一倍時若平衡未移動,A的濃度應(yīng)為原來的50%,實(shí)際平衡時A的濃度是原來的60%,大于原來的50%,說明平衡向生成A的方向移動,即向逆反應(yīng)移動,選項(xiàng)B正確;C. 根據(jù)選項(xiàng)B的分析,平衡向逆反應(yīng)移動,選項(xiàng)C錯誤;D. 平衡向逆反應(yīng)移動,物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小了,選項(xiàng)D錯誤;答案選B。
【答案】B
5.在一個固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),已知加入1mol H2和2mol Br2達(dá)到平衡后,生成x mol HBr,在相同條件下若起始時加入的H2、Br2、HBr分別為a、b、c(均不為0)且保持平衡時,各組分含量都不變,以下推斷正確的是:①a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是4a+c=2b;②平衡時HBr為ax mol;③a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是a+b=c;④平衡時HBr為x mol。
A.① B.①② C.①④ D.②③
【解析】在容器中充入1mol H2和2mol Br2達(dá)到平衡后生成x mol HBr。在相同條件下,若起始時加入H2、Br2、HBr分別為a mol、b mol、c mol(均不為0),達(dá)到平衡時,各組分百分含量和前一平衡相同,則
建立的是等效平衡;由于該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),將所有量按照反應(yīng)方程式轉(zhuǎn)化成氫氣和溴,只要滿足n(H2)∶n(Br2)=1mol∶2mol=1∶2即可。①根據(jù)極限轉(zhuǎn)化的思想,將c mol的HBr極限轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,要實(shí)現(xiàn)等效平衡的建立,則相當(dāng)于的投料符合:氫氣:a+0.5c=1,溴單質(zhì):b+0.5c=2,整理得到:4a+c=2b,故①正確;②反應(yīng)兩邊氣體的體積不變,在容器中充入1mol H2和2mol Br2達(dá)到平衡后氣體的物質(zhì)的量還是3mol,則溴化氫的百分含量為,加入H2、Br2、HBr分別為a mol、b mol、c mol(均不為0),達(dá)到平衡時兩個平衡中溴化氫的百分含量相等,設(shè)達(dá)到平衡時HBr物質(zhì)的量為m,則= ,所以m=x mol,即達(dá)到平衡時HBr物質(zhì)的量為x mol,故②錯誤,④正確;③根據(jù)①可知,4a+c=2b,所以a+b不一定等于c,故③錯誤;根據(jù)分析可知,正確的為①④,故選C。
【答案】C
6.某溫度下,在甲、乙、丙、丁四個恒容密閉容器中投入H2和I2,發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g) 2HI(g)。反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。
容器
起始濃度
平衡濃度
c(H2)/(mol·L-1)
c(I2)/(mol·L-1)
c(HI)/(mol·L-1)
甲
0.01
0.01
0.004
乙
0.01
0.02
a
丙
0.02
0.01
b
丁
0.02
0.02
c
下列判斷不正確的是
A.HI的平衡濃度:a=b>0.004,c=0.008
B.平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率:丁>甲
C.平衡時,乙中H2的轉(zhuǎn)化率大于20%
D.丙中條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.25
【解析】A.甲、乙比較,乙中碘的濃度大,促進(jìn)氫氣的轉(zhuǎn)化;甲、丙比較,丙中氫氣濃度大,促進(jìn)碘單質(zhì)轉(zhuǎn)化,乙丙達(dá)到相同平衡狀態(tài),則HI的平衡濃度:a=b>0.004,反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),反應(yīng)前后氣體體積不變,丙投料是甲的2倍,c=0.008,故A正確;B.甲、丁比較,起始物質(zhì)的量為2倍關(guān)系,且物質(zhì)的量比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,增大壓強(qiáng)平衡不移動,則平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率:甲=丁,故B錯誤;C.由甲中數(shù)據(jù)可知,甲中氫氣轉(zhuǎn)化率為×100%=20%,但甲、乙比較,乙中碘的濃度大,促進(jìn)氫氣
的轉(zhuǎn)化,故C正確;D.甲、丙溫度相同,K相同,結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可知,K==0.25。故D正確;故選B。
【答案】B
7.在1L密閉容器中通入2mol NH3,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng):2NH3N2+3H2,達(dá)到平衡狀態(tài)時,N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a%,維持容器的容積和溫度不變,分別通入下列幾組物質(zhì),達(dá)到平衡狀態(tài)時,容器內(nèi)N2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)仍為a%的是
A.3mol H2和1mol NH3
B.2mol N2和3mol H2
C.1mol N2和3mol NH3
D.0.1mol NH3、0.95mol N2、2.85mol H2
【解析】根據(jù)等效平衡,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式的左邊,滿足n(NH3)=2mol,則達(dá)到平衡時,容器內(nèi)N2的百分含量為a%。A.3mol H2+1mol NH3與初始量2mol NH3不相同,則不屬于等效平衡,達(dá)到平衡時,容器內(nèi)N2的百分含量不是a%,故A錯誤;B.2mol N2+3mol H2按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式的左邊可得:n(NH3)=2mol、n(N2)=1mol,不屬于等效平衡,故B錯誤;C.1mol N2+3mol NH3與初始量2mol NH3不相同,則不屬于等效平衡,達(dá)到平衡時,容器內(nèi)N2的百分含量不是a%,故C錯誤;D.0.1mol NH3+0.95mol N2+2.85mol H2,按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到方程式的左邊,滿足n(NH3)=2mol,屬于等效平衡,故D正確;故選D。
【答案】D
8.在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:已知X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=?Q kJ·mol?1
容器
甲
乙
丙
反應(yīng)物投入量
1mol X、3mol Y
2mol Z
4mol Z
Z的濃度(mol·L?1)
c1
c2
c3
反應(yīng)的能量變化
放出a kJ
吸收b kJ
吸收c kJ
體系壓強(qiáng)(Pa)
p1
p2
p3
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
α1
α2
α3
下列說法正確的是
A.2c1>c3 B.a(chǎn)+b=Q C.2p2α2=α3
D.容器中SO3的物質(zhì)的量濃度:丙=丁<甲
【解析】A.溫度相同時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,則甲、乙中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等,故A錯誤; B. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),
開始(mol) 0.4 0.24 0
轉(zhuǎn)化(mol) 0.32 0.16 0.32
平衡(mol) 0.08 0.08 0.32
平衡濃度(mol·L?1) 0.04 0.04 0.16
所以該溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)值為:K==400,故B正確;C.由甲、乙可知,氧氣的濃度相同,二氧化硫的濃度增大會促進(jìn)氧氣的轉(zhuǎn)化,二氧化硫轉(zhuǎn)化率減小,丙體積為2L,丁體積為1L,起始量分別為0.8,0.48;0.40,0.24,丙和丁達(dá)到的平衡相同,丙實(shí)驗(yàn)氧氣物質(zhì)的量增大,氧氣轉(zhuǎn)化率增大;則二氧化硫轉(zhuǎn)化率,α1<α2=α3,故C錯誤;D.體積相同,丙中的起始濃度為甲的2倍,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動,則丙中轉(zhuǎn)化率增大,即丙中c(SO3)大于甲中c(SO3)的2倍,丙體積為2L,丁體積為1L,起始量分別為0.8,0.48;0.40,0.24,丙和丁達(dá)到的平衡相同,三氧化硫濃度相同,丙=?。炯祝蔇錯誤;故選B。
【答案】B
10.T K時,向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol COCl2,反應(yīng)COCl2(g)Cl2(g)+CO(g),經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列說法正確的是( )
A.反應(yīng)在前2s的平均速率v(CO)=0.080mol·L-1·s-1
B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(Cl2)=0.11mol·L-1,則反應(yīng)的ΔH<0
C.T K時開始向容器中充入0.9mol COCl2、0.10mol Cl2和0.10mol CO,達(dá)到平衡前時v正>v逆
D.T K時起始向容器中充入1.0mol Cl2和0.9mol CO,達(dá)到平衡時,Cl2的轉(zhuǎn)化率為80%
【解析】A. 反應(yīng)在前2s的平均速率v(Cl2)==÷2s=0.04mol·(L·s) -1,錯誤;B.平衡時v(Cl2)===0.1mol·L-1,升高溫度,c(Cl2)=0.11mol·L-1,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)應(yīng)為吸熱反應(yīng)
ΔH>0,錯誤;C. COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)
起始(mol·L-1): 0.5 0 0
轉(zhuǎn)化(mol·L-1): 0.1 0.1 0.1
平衡(mol·L-1): 0.4 0.1 0.1
該溫度下K==0.025,若起始向容器中充入0.9mol COCl2、0.10mol Cl2和0.10mol CO,此時Qc==0.011<0.025,則反應(yīng)達(dá)到平衡前正>v逆。正確;D. T K時起始向容器中充入1.0mol Cl2和1.0mol CO ,應(yīng)等效于
向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol COCl2,達(dá)到平衡時Cl2的轉(zhuǎn)化率等于80%,如加入1.0mol Cl2和0.9mol CO,相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)上減小0.1mol CO,平衡在原來的基礎(chǔ)上向正反應(yīng)方向移動,則Cl2的轉(zhuǎn)化率小于80%,錯誤;故選C。
【答案】C
11.一定溫度下在甲、乙、丙三個體積相等且恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)。投入NO2和SO2,起始濃度如下表所示,其中甲經(jīng)2min達(dá)平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,下列說法正確的是( )
起始濃度
甲
乙
丙
c(NO2)/(mol·L-1)
0.10
0.20
0.20
c(SO2)/(mol·L-1)
0.10
0.10
0.20
A.容器甲中的反應(yīng)在前2min的平均速率v(NO)=0.05mol·L-1·min-1
B.容器乙中若起始時改充0.10mol·L-1 NO2和0.20mol·L-1 SO2,達(dá)到平c(NO)與原平衡相同
C.達(dá)到平衡時,容器丙中SO3的體積分?jǐn)?shù)是容器甲中SO3的體積分?jǐn)?shù)的2倍
D.達(dá)到平衡時,容器乙中NO2的轉(zhuǎn)化率和容器丙中NO2的轉(zhuǎn)化率相同
【解析】甲經(jīng)2min達(dá)平衡時,NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,其平衡濃度為0.05mol·L?1,
NO2(g) + SO2(g)SO3(g)+NO(g)
開始(mol·L?1):0.1 0.1 0 0
轉(zhuǎn)化(mol·L?1):0.05 0.05 0.05 0.05
平衡(mol·L?1):0.05 0.05 0.05 0.05
故該溫度下平衡常數(shù)K==1,各容器內(nèi)溫度相同,平衡常數(shù)均相同。A.容器甲中的反應(yīng)在前
2min,NO的平均速率v(NO)==0.025mol·L-1·min-1,故A錯誤;B. 令平衡時NO的濃度為y mol·L?1,
NO2(g) + SO2(g)SO3(g)+NO(g)
開始(mol·L?1):0.1 0.2 0 0
轉(zhuǎn)化(mol·L?1): y y y y
平衡(mol·L?1):0.1-y 0.2-y y y
則=1,只要二氧化氮和二氧化硫的濃度分別是0.1mol·L?1和0.2mol·L?1,平衡時NO的濃
度就相同,故B正確;C.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)不變的反應(yīng),容器丙的反應(yīng)物的起始濃度是容器甲的2倍,平衡不移動,因此容器丙中SO3的體積分?jǐn)?shù)和容器甲中SO3的體積分?jǐn)?shù)相等,故C錯誤;D.起始濃度容器乙中的NO2是器甲的2倍,而SO2的起始濃度一樣,單純的增大某一種物質(zhì)的濃度,這種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率一定降低,因此達(dá)到平衡時,容器乙中NO2的轉(zhuǎn)化率小于容器丙中NO2的轉(zhuǎn)化率,故D錯誤;答案選B。
【答案】B
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