化学平衡 I (Chemical Equilibrium I)

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化学平衡 I (Chemical Equilibrium I) — sample Chemistry questions with answers

1. Question 1

   求在密闭容器中，已达化学平衡的反应，下列哪项特征是平衡状态的标志？

   • A正反应速率(forward reaction rate)等于逆反应速率
   • B反应物完全转化为生成物
   • C容器内压强持续变化
   • D浓度不再随时间改变但正逆反应速率不相等

   Answer: A. 正反应速率(forward reaction rate)等于逆反应速率

   化学平衡是动态平衡，正反应速率等于逆反应速率，且各物质浓度保持不变，但反应并未停止。

2. Question 2

   已知反应 ${\text{N}}_2{\text{O}}_4(g)\rightleftharpoons 2{\text{NO}}_2(g)$ 在某温度下达平衡时，${\text{N}}_2{\text{O}}_4$ 浓度为 $0.04{\text{mol/dm}}^3$，${\text{NO}}_2$ 浓度为 $0.08{\text{mol/dm}}^3$。求平衡常数 $K_c$。

   • A$0.16{\text{mol/dm}}^3$
   • B$0.32{\text{mol/dm}}^3$
   • C$2.0{\text{mol/dm}}^3$
   • D$0.5{\text{mol/dm}}^3$

   Answer: A. $0.16\,\text{mol/dm}^3$

   $K_c=\frac{[{\text{NO}}_2{]}^2}{[{\text{N}}_2{\text{O}}_4]}=\frac{(0.08{)}^2}{0.04}=\frac{0.0064}{0.04}=0.16{\text{mol/dm}}^3$

3. Question 3

   对一可逆反应，若正反应是放热反应，则逆反应是？

   • A放热反应
   • B吸热反应(endothermic)
   • C既不放热也不吸热
   • D取决于催化剂

   Answer: B. 吸热反应(endothermic)

   正反应放热意味着反应物总能量高于生成物，逆反应则需要吸收能量，因此逆反应是吸热反应。

4. Question 4

   计算在 $500\text{K}$ 下反应 ${\text{H}}_2(g)+{\text{I}}_2(g)\rightleftharpoons 2\text{HI}(g)$ 的 $K_c=64$。若平衡时 $[{\text{H}}_2]=[{\text{I}}_2]=0.1{\text{mol/dm}}^3$，求 $[\text{HI}]$。

   • A$0.8{\text{mol/dm}}^3$
   • B$6.4{\text{mol/dm}}^3$
   • C$0.64{\text{mol/dm}}^3$
   • D$8.0{\text{mol/dm}}^3$

   Answer: A. $0.8\,\text{mol/dm}^3$

   $K_c=\frac{[\text{HI}{]}^2}{[{\text{H}}_2][{\text{I}}_2]}=64$，则 $[\text{HI}{]}^2=64\times 0.1\times 0.1=0.64$，故 $[\text{HI}]=0.8{\text{mol/dm}}^3$。

5. Question 5

   若增加反应 ${\text{N}}_2(g)+3{\text{H}}_2(g)\rightleftharpoons 2{\text{NH}}_3(g)$ 中 ${\text{N}}_2$ 的浓度，平衡将如何移动？

   • A向左移动
   • B向右移动
   • C不移动
   • D立即停止

   Answer: B. 向右移动

   根据勒沙特列原理(Le Chatelier's principle)，增加反应物浓度，平衡向正反应方向（向右）移动，以消耗多余的 ${\text{N}}_2$。