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专题3 化学平衡移动1在一定温度下,将气体X和气体Y各充入10L恒容密闭容器中,发生反应,一段时间后达到平衡反应过程中测定的数据如下表,下列说法正确的是 2479A. 反应前2min的平均速率B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前逆正C. 该温度下此反应的平衡常数D. 其他条件不变,再充入molZ,平衡时X的体积分数增大【答案】C【解析】分析:根据化学反应速率的计算公式进行计算。该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)v(正)。由于反应前后气体体积不变,故可用平衡时各组分的物质的量代替浓度计算化学平衡常数。再通入0.2 mol Z,相当于在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X的体积分数不变。详解:A、2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol,故v(Y)= 0.002mol/(Lmin),速率之比等于化学计量数之比,故v(Z)=2v(Y)=20.002mol/(Lmin)=0.004mol/(Lmin),故A错误;B、该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)v(正),故B错误;C、由表中数据可知7min时,反应到达平衡,平衡时Y的物质的量为0.10mol,则: X(g)+Y(g)2Z(g)开始(mol):0.16 0.16 0变化(mol):0.06 0.06 0.12平衡(mol):0.1 0.1 0.12由于反应前后气体体积不变,故可用平衡时各组分的物质的量代替浓度计算化学平衡常数,故化学平衡常数K= =1.44,故C正确;D、再通入0.2 mol Z,相当于在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X的体积分数不变,故D错误。本题选C。2在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:已知容器甲乙丙反应物的投入量、的浓度反应的能量变化放出akJ吸收bkJ吸收ckJ体系的压强反应物的转化率下列说法正确的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】分析:甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡, 所以平衡时NH3的浓度相等,即c1=c2,丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,相当于增大压强,平衡正移,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c32c2,即c32c1,2P2P3,所以详解:A.甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡, 所以平衡时NH3的浓度相等,即c1=c2,丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,相当于增大压强,平衡正移,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即c32c2,即c32c1,A错误;B.乙中开始投入2molNH3,则甲与乙是等效的,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ,故a+b=92.4,B正确;C.丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,反应起始时2P2=P3,由于合成氨的反应是气体体积减小的反应,故2P2P3,C错误;D.丙容器反应物投入量4molNH3,是乙的二倍,相当于增大压强,平衡向右移动,所以丙中氨的转化率比乙小,因为,所以,D错误。本题选B .3工业上常用一氧化碳和氢气反应生甲醇。一定条件下,在体积为VL的密闭容器中,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),下图表示该反应在不同温度下的反应过程。关于该反应,下列说法正确的是A. 反应达平衡后,升高温度,平衡常数K增大B. 工业生产中温度越低,越有利于甲醇的合成C. 500反应达到平衡时,该反应的反应速率是v(H2)= mol/(Lmin)D. 300反应达到平衡后,若其他条件不变,将容器体积扩大为2VL,c(H2)减小【答案】D【解析】分析:A.依据图象分析,先拐先平,温度高甲醇物质的量减小,说明正向反应是放热反应; B、温度越低,反应速率越小;C、甲醇和氢气速率之比等于1:2,依据速率概念计算;D、扩大体积相当于减小压强,平衡逆向进行,但体积增大平衡后氢气浓度减小详解:A、由图象分析,温度越高,甲醇的物质的量越小,说明温度越高平衡逆向进行,平衡常数减小,故A错误;B. 温度过低,反应速率太小,不利于甲醇的合成,故B错误;C. 500反应达到平衡时,甲醇和氢气速率之比等于1:2,用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率是v(H2)=2mol/(Lmin),故C错误;D、300反应达到平衡后,若其他条件不变,将容器体积扩大为2VL,平衡左移,但体积增大平衡后氢气浓度减小,故D正确;答案选D 4向四个起始容积相同的密闭容器中充入表中所示气体及相应的量,加入催化剂并控制温度、容积或压强,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H0,直至达平衡。下列说法错误的是编号条件起始物质的量/mol温度/容积或压强CO(g)NO (g)CO2 (g)N2 (g)600维持恒容0.20.200700维持恒容0.10.10.10.05600维持恒容0.40.400600维持恒压0.40.400A. 平衡时N2的浓度:B. 平衡时CO的正反应速率:C. NO的平衡转化率:D. 平衡时容器内气体总压:【答案】D【解析】A、反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H0为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,中温度低于,故平衡时N2的浓度:,选项A正确;B、相对于,为升高温度,平衡逆向移动,平衡时CO的浓度增大,正反应速率较大,故平衡时CO的正反应速率:,选项B正确;C、反应物的量为的二倍,恒容条件下相当于增大压强,平衡向气体体积缩小的正反应方向移动,NO的平衡转化率:,选项C正确;D、温度高,平衡逆向移动,气体总量增大,压强大于,选项D错误。答案选D。5将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) H = + a kJmol-l。能判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )A. v(NH3)=2v(CO2) B. 密闭容器中NH3体积分数不变C. 反应吸收a kJ热量 D. 密闭容器中混合气体的密度不变【答案】D【解析】分析:根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变。详解:A、未体现正逆反应速率的关系,故A错误;B、由于反应物为固体,根据方程式,从反应开始到平衡,密闭容器中氨气的体积分数一直不变,不能判断该分解反应已经达到化学平衡,故B错误;C. 该反应为可逆反应,反应吸收a kJ热量,只是说明分解的氨基甲酸铵的物质的量为1mol,不能说明氨基甲酸铵的物质的量是否变化,故C错误;D、密闭容器中混合气体的密度不变,说明气体质量不变,正逆反应速率相等,故D正确;故选D。6可逆反应,在密闭容器中达到平衡后,改变条件,能使B的转化率提高的是A. 保持温度不变,增大容器体积使压强减小 B. 保持恒温恒容,充入氦气C. 其他条件不变时,升高温度 D. 保持恒温恒容,加入一定量A物质【答案】A【解析】A. 该反应为气体体积增大的反应,减小压强,平衡正向移动,B的转化率提高,故A选;B. 保持恒温恒容,充入氦气,平衡不移动,转化率不变,故B不选;C. 该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率减小,故C不选;D.A为固体,加少量A,平衡不移动,故D不选;本题选A。7对于处于化学平衡状态的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H0,既要提高反应速率又要提高H2O的转化率,下列措施中可行的是A. 升高温度 B. 使用合适的催化剂C. 增大体系压强 D. 增大H2O(g)的浓度【答案】A【解析】A该反应为吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡正向移动,转化率提高增,故A正确;B用合适的催化剂,对平衡移动无影响,转化率不变,故B错误;、C增大体系压强,反应速率增大,平衡逆向移动,故C错误;D增大H2O(g)的浓度,平衡正向移动,反应速率增大,但转化率减小,故D错误;故选A。8一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料Mg0:MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)H0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是选项 xyA压强CO2与CO的物质的量之比B温度容器内混合气体的密度CMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率DSO2的浓度平衡常数K【答案】B【解析】A.CO2与CO的物质的量之比为化学平衡常数,平衡常数只与温度有关,体系压强变化,平衡常数不变,所以CO2与CO的物质的量之比不变,故A错误;B. 若x是温度,y是容器内混合气体的密度,升高温度,平衡向吸热反应方向正反应方向移动,气体的质量增大,容器体积不变,则容器内气体密度增大,所以符合图象,故B正确;C. 若x是MgSO4的质量,y是CO的转化率,硫酸镁是固体,其质量不影响平衡移动,所以增大硫酸镁的质量,CO的转化率不变,故C错误;D. 若x是二氧化硫的浓度,y是平衡常数,平衡常数只与温度有关,与物质浓度无关,增大二氧化硫浓度,温度不变,平衡常数不变,故D错误;本题选B。9一定温度下可逆反应A(s) + 2B(g) 2C(g) + D(g) H0。现将1 mol A和2 mol B加入甲容器中,将4 mol C和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是A. 保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B. 保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均不变C. 保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍D. 保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)【答案】D【解析】分析:从等效平衡的角度分析,4molC和2molD相当于2molA和4molB,即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的2倍,而乙容器的体积为甲容器的体积的2倍,在相同温度下达到相同平衡状态,即平衡时各物质的浓度相同。详解:A、保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,则相当于在原来的基础上增大压强,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,甲中C的浓度小于原来的2倍,即小于乙中C的浓度的2倍,选项A错误;B、保持活塞位置不变,若升高两个容器的温度,平衡向逆反应方向移动,甲、乙中B的质量分数都增大,若降低温度,平衡向正反应方向移动,甲、乙中B的质量分数都减小,选项B错误;C、保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,则乙容器内的压强增大,平衡向逆反应方向移动,达到新的平衡后,乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍,选项C错误;D、甲温度和体积不化,加入氦气后对平衡移动没有影响;保持温度和乙中的压强不变,加入氦气后乙体积增大,平衡应向正反应方向移动,正逆反应速率都减小,选项D正确;答案选D。10可用下面图象表示的是( )反应纵坐标甲乙ASO2与O2在同温、同体积容器中反应SO2的转化率2 mol SO2和1 mol O22 mol SO2和2 mol O2B一定质量的氮气和氢气,在同一固定容积的容器中反应氨气的浓度400 500 C2 mol SO2与1 mol O2在同温、体积可变的恒压容器中反应SO2的转化率1106 Pa1105 PaD体积比为1:3的N2、H2在同温、体积可变的恒压容器中反应氨气的浓度活性高的催化剂活性一般的催化剂【答案】B【解析】分析:A乙与甲相比,增大氧气的浓度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,与图象比较进行判断;B氨气的分解反应是吸热反应,乙与甲相比,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,平衡时氨气的浓度减小,与图象比较进行判断;C甲与乙相比,压强增大,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,与图象比较进行判断;D使用活性高的催化剂,反应速率更快,但催化剂不影响平衡移动。详解:A乙与甲相比,增大氧气的浓度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,图象中平衡时乙的转化率降低,图象与设计不符,选项A错误;B氨气的分解反应是吸热反应,乙与甲相比,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,平衡时氨气的转化率减小,图象中乙表示的氨气的浓度减小,反应速率加快,图象与实际相符合,选项B正确;C甲与乙相比,压强增大,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,图象中甲到达平衡用的时间长,与实际不相符,选项C错误;D使用活性高的催化剂,反应速率更快,但催化剂不影响平衡移动,平衡时氨气的浓度相同,图象中平衡时氨气的浓度不相同,图象与实际不相符,选项D错误;答案选B。11已知:2Fe3+2I-2Fe2+I2,用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验。下列说法不正确的是A. 实验i中现象说明有Fe2+生成B. 实验中现象说明反应后溶液中含有Fe3+C. 实验水溶液中c(Fe2+)大于i中c(Fe2+)D. 实验中再加入4滴0.1molL-1FeCl2溶液,振荡静置,CCl4层溶液颜色无变化【答案】D【解析】A项,实验i向混合液中加入K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀,说明混合液中有Fe2+,说明FeCl3与KI反应生成Fe2+,正确;B项,实验ii向混合液中加入KSCN溶液,溶液变红说明混合液中含有Fe3+,正确;C项,实验i中加入K3Fe(CN)6溶液发生反应:3Fe2+2Fe(CN)63-=Fe3Fe(CN)62,Fe2+浓度减小,实验iii中加入CCl4,CCl4将I2从水溶液中萃取出来,平衡向正反应方向移动,Fe2+浓度增大,实验iii水溶液中c(Fe2+)大于实验i中c(Fe2+),正确;D项,实验iii中再加入4滴0.1mol/LFeCl2溶液,Fe2+浓度增大,平衡向逆反应方向移动,I2浓度减小,振荡静置,CCl4层溶液颜色变浅,错误;答案选D。12T时,将A和B各0.32mol充入恒容密闭容器中,发生反应:A(g)+B(g)2C(g)H=a kJmol1(a0),反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是( ) t/min 0 2 4 7 9n(B)/mol 0.32 0.24 0.22 0.20 0.20A. 若起始时向容器中充入0.64 mol C,则达平衡时吸收的热量为0.12a kJB. 恒温,如果压缩容器体积,B的浓度和体积分数均不变C. 若起始时向容器中充入 0.64 mol A 和 0.64 mol B,则达平衡时 n(C)0.48 molD. 恒温、恒容,向平衡体系中再充入0.32 mol A,再次平衡时,B的转化率增大【答案】D【解析】分析:A.将A和B各0.32mol充入恒容密闭容器中和充入0.64 mol C,是等效平衡,所以平衡B的物质的量为0.20mol,所以转化C的物质的量为0.4mol,由此分析解答;B.两边的计量数相等,所以压缩容器体积平衡不移动,各组分的体积分数不变,但B的物质的量浓度变大;C.反应其它气体分子数目不变,与原平衡为等效平衡,平衡时B的转化率相等,结合方程式计算;D.再充入A,平衡正向移动。解析:A. 将A和B各0.32mol充入恒容密闭容器中和充入0.64molC,是等效平衡,所以平衡B的物质的量为0.20mol,所以转化C的物质的量为0.4mol,所以吸收的热量为:0.4/2akJ=0.2akJ,故A错误;B. 两边的计量数相等,所以压缩容器体积平衡不移动,各组分的体积分数不变,但B的物质的量浓度变大,B的物质的量浓度不是不变,故B错误;C. 反应其它气体分子数目不变,与原平衡为等效平衡,平衡时B的转化率相等,则平衡时参加反应的B为(0.320.2)mol0.64mol/0.32mol=0.24mol,故平衡时n(C)=0.48mol,故C错误;D. 再充入A,平衡正向移动,到达新平衡后B的转化率增大,故D正确;故选D。13将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl3),进一步反应也可以制得粗硅。其反应为:SiHCl3(g)H2(g)Si(s)3HCl(g)。不同温度下,SiHCl3的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。下列说法正确的是A. 该反应是放热反应B. 横坐标表示的投料比应该是C. 该反应的平衡常数随温度升高而增大D. 实际生产中为提高SiHCl3的利用率,可以适当增大压强【答案】C【解析】分析:A.由图可以知道,投料比一定时,温度越高, SiHCl3的转化率越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动;B.温度一定时,投料比越大, SiHCl3的转化率越大,说明比值越大;C.升高温度平衡向正反应方向进行,平衡常数增大;D.正反应为气体物质的量增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动。详解:由图可以知道,投料比一定时,温度越高, SiHCl3的转化率越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,A错误;温度一定时,投料比越大, SiHCl3的转化率越大,而比值越大, SiHCl3的转化率越大,说明横坐标为,B错误;升高温度平衡向正反应方向进行,平衡常数增大,C正确;正反应为气体物质的量增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动, SiHCl3的转化率减小,D错误;正确选项C。14在一定温度下的密闭容器中,发生反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g),达到平衡状态时缩小容器容积,下列叙述不正确的是A. 该反应的平衡常数不变 B. 平衡向正反应方向移动C. SO3的浓度增大 D. 正反应速率增大,逆反应速率减小【答案】D【解析】分析:A.化学平衡常数只与温度有关;B.缩小容器容积,体现压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动;C.缩小容器容积,体现压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,根据平衡移动方向确定三氧化硫浓度变化;D. 缩小容器容积,各物质浓度增大,正逆反应速率均增大。详解:A.该反应体系温度不变,则化学平衡常数不变,化学平衡常数只与温度有关,A正确;B.缩小容器容积,体现压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,所以平衡向正反应方向移动,B正确;C.缩小容器容积,体现压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,平衡向正反应方向移动,则生成物三氧化硫浓度增大,C正确;D.缩小容器容积,各物质浓度增大,正逆反应速率均增大,D错误;正确选项D。15在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H0,测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示,有关说法正确的A. 混合气体密度:(x)(w)B. 正反应速率:正(y)=正(w)C. 反应温度:T1T2D. 混合气体平均摩尔质量:M(y)M(Z)【答案】A【解析】分析:A由m=V结合混合气体的质量、体积判断;By、w的温度相同,y点压强大;CH0,为放热反应,降低温度平衡正向移动,CO的转化率增大;Dy、z比较,y点CO转化率大,则平衡时混合气体的总物质的量小。详解:A由m=V结合混合气体的质量、体积可知,混合气体的质量不变,容器体积不变,因此混合气体密度:(x)=(w),A正确;By、w的温度相同,y点压强大,压强越大反应速率越快,则反应速率:v正(y)v正(w),B错误;CH0,为放热反应,降低温度平衡正向移动,CO的转化率增大,则反应温度:T1T2,C错误;Dy、z比较,y点CO转化率大,则平衡时混合气体的总物质的量小,y点对于气体的物质的量小,则混合气体的平均摩尔质量:M(y)M(z),D错误;答案选A。16反应2A(s)3B(g)C(g)2D(g) H0,在一定的条件下达平衡,下列有关叙述正确的是( )增加A的量,平衡向正反应方向移动;加入催化剂B的转化率提高;压强增大一倍,平衡不移动,(正)、(逆)不变;增大B的浓度,(正)(逆);升高温度,平衡向逆反应方向移动,(正)减小A. B. C. D. 【答案】B【解析】A是固体,增加A的量,A的浓度不变,所以平衡不移动,故错误;催化剂不能使平衡移动,所以加入催化剂B的转化率不变,故错误;增大压强,反应物浓度增大,所以(正)、(逆)均增大,反应前后气体系数和相同,增大压强平衡不移动,故错误;增大B的浓度,反应物浓度增大,反应正向移动,所以(正)(逆),故正确;升高温度,平衡向吸热方向移动,(正)、(逆)均增大,故错误;选B。17下列说法正确的是( )A. 纤维素属于多糖,是人类的营养物质B. 高炉炼铁时,增加炉高,可以改变尾气中CO的含量C. 手机壳上贴的碳纤维膜是一种新型无机非金属材料D. 直接在田间焚烧秸秆,补充土壤中的钾元素【答案】C【解析】A. 纤维素虽然属于多糖,但它不是人类的营养物质,人体不消化纤维素,A不正确;B. 高炉炼铁时,增加炉高,不能改变尾气中CO的含量,因为增加炉高不能改变化学平衡常数、不能提高CO的转化率,B不正确;C. 手机壳上贴的碳纤维膜不是传统无机非金属材料,也不是有机高分子材料,它是一种新型无机非金属材料,C正确;D. 通过直接在田间焚烧秸秆这种方式给土壤补充钾元素是不正确的,直接在田间焚烧秸秆会污染环境、引发火灾、引发交通事故、破坏土壤结构等等,D不正确。本题选C。18向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) 达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示,由图可得出的正确结论是A. 反应在c点达到平衡状态B. t1=t2时,SO2的转化率:ab段小于bc段C. 反应物浓度:a点小于b点D. 反应物的总能量低于生成物的总能量【答案】B【解析】分析:反应开始时反应物浓度最大,但正反应速率逐渐增大,说明该反应为放热反应,温度升高,正反应速率增大,随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率也逐渐减小。详解:A. 当正反应速率不变时,才能说明反应达到平衡状态,虽然c点时正反应速率最大,但c点后正反应速率减小,反应继续向正反应方向进行,没有达到平衡状态,故A错误;B. a点到c点,正反应速率增大,消耗SO2的物质的量增大,即SO2转化率增大,所以t1=t2时,SO2的转化率:ab段小于bc段,故B正确;C. a点到b点时,反应向正反应方向进行,反应物浓度逐渐降低,所以反应物浓度:a点大于b点,故C错误;D. 由上述分析可知,该反应为放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故D错误;答案选B。19在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:SO2(g)2NO(g)2NO2(g)S(s)。改变容器I的反应温度,平衡时c( NO2)与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是A. 若T2T1,达到平衡时,容器中NO的体积分数小于40%B. 该反应的H0C. T1时,该反应的平衡常数为D. 容器与容器均在T1时达到平衡,总压强之比小于1:2【答案】A【解析】分析:根据图象可知,升高温度,平衡时NO2的浓度减小,说明该反应为放热反应,再根据平衡移动原理对各项进行分析。详解:A. 由上述分析可知,该反应为放热反应,若T2T1,温度降低有利于化学平衡正向移动,容器III相当于以1mol SO2、1.2mol NO和0.5mol S开始反应,S为固体,对化学平衡无影响,所以容器III相当于对容器I加压,若平衡不移动,则平衡时NO的体积分数为40%,而容器III的化学反应正向进行程度比容器I大,则达到平衡时,容器III中NO的体积分数小于40%,故A正确;B. 根据图象可知,升高温度,平衡时NO2的浓度减小,说明该反应为放热反应,H0,故B错误;C. T1温度时,反应达到平衡时c(NO2)=0.2mol/L,则平衡时c(SO2)=0.5mol/L0.1mol/L=0.4mol/L,c(NO)=0.6mol/L0.2mol/L=0.4mol/L,所以该反应的平衡常数K=,故C错误;D. 根据理想气体状态方程pV=nRT分析,容器容积和反应温度一定,体系总压强与体系中混合气体的总物质的量成正比,容器相当于按0.75mol SO2、1.5mol NO和0.75mol S开始反应,由于S是固体,不代入浓度商,设容器中反应达到平衡时消耗了ymol SO2,则平衡时两容器压强比为=,故D错误;答案选A。20在一定温度下,将等量的气体分别通入起始容积相同的密闭容器和中,使其发生反应,t0时容器中达到化学平衡,X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断不正确的是A. 若达平衡后,对容器升高温度时,其体积增大,说明Z发生的反应为吸热反应B. 该反应的化学方程式为3Z 3X2YC. 若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V()V(),则容器达到平衡所需时间大于t0D. 若两容器中均达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固体或液体【答案】A【解析】分析:A.升高温度平衡向吸热方向移动;B.根据X、Y、Z物质的量变化图象分析计算得到化学方程式;C. I是恒容容器,是恒压容器,结合化学方程式的特点分析;D. 两容器中Z的物质的量分数相同,说明达到相同的平衡状态。详解:A. 容器是恒压容器,达平衡后,升高温度时其体积增大,但不能说明平衡正向进行,Z发生的反应不一定为吸热反应,故A错误;B. 根据X、Y、Z物质的量变化图象可知,Z是反应物,X、Y是生成物,达平衡后,X生成1.8mol,Y生成1.2mol,Z消耗1.8mol,则反应的化学方程式为:3Z3X+2Y,故B正确;C. 反应的化学方程式为:3Z3X+2Y,若两容器中均达到平衡时,两容器的体积V(I)c+d B. 平衡向右移动C. 重新达平衡,A气体浓度增大 D. 重新达平衡时,B的体积分数增大【答案】D【解析】分析:保持温度不变,将容器的体积扩大1倍,若平衡不移动,B气体的浓度为0.3mol/L,实际B的浓度变为0.4mol/L,说明平衡向生成B的方向移动,即向逆反应方向移动。详解:A. 生成物C为固体,增大体积,压强减小,平衡向逆反应方向移动,因压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动,即a+bd,但a+b不一定大于c+d,故A错误;B. 由上述分析可知,恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,平衡向逆反应方向移动,即向左移动,故B错误;C. 恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,各物质的浓度都要减小,即A气体浓度减小,故C错误;D. 因恒温下扩大容器的体积平衡逆向移动,则B气体的体积分数增大,故D正确;答案选D。22对于反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0。下列说法错误的是( )A. 升高温度,平衡移动后达到新的平衡时平衡常数增大B. 将高炉加高后,达到平衡时平衡常数增大C. 将矿石粉碎不能使平衡常数增大D. 平衡常数越大,尾气中CO含量越少,CO2含量越多【答案】B【解析】该反应为吸热反应,故升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,A正确;平衡常数只与温度有关,故增加高炉的高度,不能改变平衡状态,B错误;将矿石粉碎只能增大反应速率,却不能使平衡常数增大,C正确;该反应的平衡常数表达式为K=c(CO2)/c(CO),故平衡常数越大,尾气中CO含量越少,CO2含量越多, D正确;正确选项B。24硫化氢裂解制取氢气的反应为2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。向恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体,测得体系中气体的平衡组成与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A. 该反应平衡常数随温度升高而增大B. M点时容器内气体总压强比N的大C. M点时,H2S的平衡转化率为50%D. 维持M点温度不变,向容器中再充入0.2molH2S、0.2molH2、0.1molS2(g),则v(正) = v(逆)【答案】AC【解析】A、升高温度,硫化氢的物质的量分数变大,说明平衡逆向移动,平衡常数增大,选项A正确;B、从M点到N点,硫化氢的物质的量分数减小,平衡正向移动,气体的总物质的量增大,恒容条件下压强增大,故N点压强较大,选项B错误;C、M点时,H2S与H2的物质的量分数相等,则转化的H2S与剩余的H2S相同,故平衡转化率为50%,选项C正确;D、维持M点温度不变,向容器中再充入0.2molH2S、0.2molH2、0.1molS2(g),但之前加入的恒不知,无法利用QC判断v(正)、 v(逆)的大小,选项D错误。答案选AC。25砷是第四周期A族元素,可以形成、等 化合物,有着广泛的用途回答下列问题:(1)写出砷的原子序数_ (2)工业上常将含砷废渣主要成分为制成浆状,通入氧化,生成和单质硫写出发生反应的化学方程式 _ 该反应需要在加压下进行,原因是 _。(3)已知:则反应的 _(4)时,将、和20mLNaOH溶液混合,发生反应:溶液中与反应时间的关系如图所示下列可判断反应达到平衡的是 _填标号溶液的pH不再变化 不再变化 时, _填“大于”“小于”或“等于”时, _时填“大于”“小于”或“等于”,理由是 _若平衡时溶液的,则该反应的平衡常数K为 _【答案】 33 加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率 ac 大于 小于 tm时生成物的浓度更小,故逆反应速率更慢 【解析】分析:砷是33号元素。含砷废渣主要成分为制成浆状,通入氧化,生成和单质硫该反应的化学方程式为 该反应需要在加压下进行,原因是加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率。根据盖斯定律可以求反应热。 分析正反应速率和逆反应速率是否相等、各组分的含量是否保持不变,可以判断反应是否达到平衡状态。求出各组分的平衡浓度代入计算公式即可求出化学平衡常数。详解:(1)砷的原子序数为33. (2)工业上常将含砷废渣主要成分为制成浆状,通入氧化,生成和单质硫该反应的化学方程式为 该反应需要在加压下进行,原因是加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率。(3)已知:;。根据盖斯定律,可得,则该反应的。(4)溶液的pH不再变化,表明反应混合物中各组分的浓度保持不变,达到平衡; 不能说明正确反应速率等于逆反应速率,无法判断是否达到平衡;不再变化,表明反应混合物中各组分的浓度保持不变,达到平衡; 由图中信息可知,平衡时,故当,该反应未达到平衡。综上所述,可判断反应达到平衡的是ac时,反应正在向正反应方向进行,故大于时小于时,理由是tm时生成物浓度更小,故逆反应速率更慢 。三种溶液混合后若不发生反应,c()=、c().若平衡时溶液的,则c,又知平衡时c()=、,则平衡时c()=c(),该反应的平衡常数K为 。26甲醇是制造燃料电池的重要原料,工业上用CH4和H2O为原料来制备甲醇。(1)将2.0 molCH4和3.0molH2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图。已知压强为p1,100时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为_。图中的p1_ p2(填“”“”或“”),100时平衡常数为_。在其他条件不变的情况下降低温度,重新达到平衡时H2体积分数将_(填“增大”“减小”或“不变”)(2)在压强为0.1MPa条件下,将 amolCO与2 amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)该反应的H_0,S_0(填“”“”或“”)若容器容积不变,下列措施可提高H2转化率的是_。A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离C.再充入2 molCO和2molH2 D.充入He,使体系总压强增大【答案】 0.0060molL-1min-1 1.3510-3 减小 BC【解析】分析:(1)由图可知,100C时达到平衡时甲烷的转化率为0.5,则转化的甲烷为0.5mol,求出c(CH4),根据v=,计算v(CH4),利用速率之比等于化学计量数之比计算v(H2);根据定一议二原则,定温度同,再比较压强,即作垂直x轴的辅助线,比较平衡时甲烷的转化率,由此判断;平衡常数k=计算出平衡时各组分的浓度,代入平衡常数表达式计算;降低温度,平衡右移.(2)混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,而正反应是气体物质的量减小的反应,则说明正反应是放热反应,据此解答。详解:(1)由图可知, 100C时达到平衡时甲烷的转化率为0.5,则转化的甲烷为0.5mol,速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=3v(CH4)=3=0.0060molL1min1正反应为气体体积增大的反应,恒温条件下增大压强,化学平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,所以P1P2,100时 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)初始浓度:0.02 0.03 00变化浓度:0.01 0.01 0.01 0.03平衡浓度:0.01 0.02 0.010.03100时平衡常数k=1.3510-3 molL2 由图像可知,当温度越高时甲烷的转化率越大,说明该反应是吸热反应,降低温度平衡左移,重新达到平衡时H2体积分数将减小.答案为:0.0060molL-1min-11.3510-3(2)混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,则说明正反应是放热反应,所以H0;正反应是气体物质的量减小的反应,气体的物质的量越多,其熵越大,所以S0;A.升高温度平衡左移,H2转化率减小,A错误;B.将CH3OH(g)从体系中分离出来,平衡右移H2转化率增大,B正确;C.再充入2molCO和2molH2,CO增大的程度大于H2增大的程度,平衡右移,H2转化率增大,C正确;D. 充入He,使体系总压强增大,容器容积不变,反应混合物各组分浓度不变,平衡不移动,H2的转化率不变,D错误;答案选BC;答案为:、BC27工业上以CO为原料生产二甲醚的反应为:3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO2(g) Ha kJmol-1 T时,起始时在恒容密闭容器中加入一定量的H2和CO,实验内容和结果如下表和下图所示。实验序号容器体积起始物质的量达平衡时放出热量H2CO2L8mol8mol494 kJ2L4mol4mol(1)上述反应平衡常数K的表达式为_。(2)由题意可知,a_,b_1(填“”、“”或“”)。(3)实验中,反应前10 min内的平均速率v(H2)_。(4)下列条件能使上述反应的反应速率增大,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CH3OCH3气体b保持容器的容积不变,再充入1 mol CO和1 mol H2c适当升高温度 d保持容器的容积不变,充入1 mol 氦气(5)T时,若容器中含1 molL-1 H2、2 molL-1 CO、2 molL-1 CH3OCH3、3 molL-1 CO2,则此时v正_v逆(填“”、“”或“”)。【答案】 )-247 【解析】分析:(1)根据化学平衡和平衡常数概念书写表达式,图象分析反应是放热反应,温度降低,平衡正向进行;(2) 实验中, 3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO2(g) Ha kJmol-1 ,起始(mol) 8 8 0 0变化(mol) 6 6 2 2平衡(mol) 2 2 2 2反应放出的热与物质的量成正比,则有:2:(-494)=1:a,解得a=-247 ;实验和实验相比,等温等容,反应物浓度减半,相当于减小压强,平衡左移,所以实验达到平衡时,CH3OCH3(g)的物质的量比1要小,即b1;(3)根据化学反应速率V=计算二氧化碳表示的反应速率,结合反应速率之比等于化学方程式计量数之比计算氢气反应速率;(4)根据影响化学反应速率因素,平衡影响因素的理解,移动原理的分析判断.(5)根据浓度商和平衡常数相对大小判断。详解:(1)3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO2(g)平衡常数表达式为:,图象分析反应是放热反应,温度降低,平衡正向进行,平衡常数增大;因此,本题正确答案是: ;(2) 实验中, 3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO2(g) Ha kJmol-1 ,起始(mol) 8 8 0 0变化(mol) 6 6 2 2平衡(mol) 2 2 2 2根据反应热定义有:2:(-494)=1:a,解得a=-247 ;实验和实验相比,等温等容,反应物浓度减半,相当于减小压强,平衡左移,所以实验达到平衡时,CH3OCH3(g)的物质的量比1要小,即b1;(3)图表数据分析计算二氧化碳化学反应速率实验中,反应前10 min内的平均速率v(H2)0.3molL-1min-1 ,因此,本题正确答案是:0.3molL-1min-1 ;(4)根据影响化学反应速率因素,平衡影响因素的理解,移动原理的分析判断;下列条件能使上述反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的;a.及时分离出CH3OCH3气体,生成物浓度减小,反应速率减小,平衡正向进行,故a错误;b.保持容器的容积不变,再充入1 mol CO和1 mol H2,相当与增大压强,反应速率增大,平衡正向进行,所以b选项是正确的;c.反应是放热反应,适当升高温度,反应速率增大,平衡逆向进行,故c错误;d.保持容器的容积不变,充入1 mol 氦气,平衡不动,故d错误;因此,本题正确答案是:b.(5) 3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO2(g) 起始(mol) 8 8 0 0变化(mol) 6 6 2 2平衡(mol) 2 2 2 2容器容积为2L,则平衡浓度均为1mol/L,平衡常数K=1,若容器中含1 molL-1 H2、2 molL-1 CO、2 molL-1 CH3OCH3、3 molL-1 CO2,则QC= 0.75v逆。28李克强总理在2018年国务院政府工作报告中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。”因此,研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。(1)汽车的排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H=-746.50kJmol-1。T时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2L的密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中(015min) NO的物质的量随时间变化如图。图中a、b分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n (NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是_。(填“a”或“b”)T时,该反应的化学平衡常数K=_;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol,则平衡将_移动。(填“向左”、“向右”或“不”)15min时,若改变外界反应条件,导致n (NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_ (任答一条即可)。(2)在催化剂作用下,用还原剂如肼(N2H4)选择性地与NOx反应生成N2和H2O。已知200时:.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) H1=-32.9 kJmol-1;II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g) H2=-41.8 kJmol-1。写出肼的电子式:_。200时,肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为:_。目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理,其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是_。(3)利用电解装置也可进行烟气处理,如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-,阳极的电极反应式为_;物质A是_ (填化学式)。【答案】 b 5 L/mol 不 增加CO的物质的量浓度或减少生成物浓度或降温等 N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) H=+50.7 kJmol-1 350左右、负载率3% SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+ H2SO4【解析】分析:(1)我们知道物质的表面积对反应速度有影响,同样催化剂的表面积也影响催化效率;利用图象中NO的数据,结合化学方程式即可算出平衡常数K;当温度不变时,K值也不变,利用浓度商与K做比较,即可判断平衡的移动方向;根据外界条件对化学平衡的影响可分析出n(NO)减小的原因;(2)利用盖斯定律可得肼分解的热化学方程式;由图象信息即可分析出最佳脱硝效果的条件。(3)根据题目所给物质的转化关系,结合电解原理解答。详解:(1) 由图象可知,曲线a变化慢,即反应速率慢,曲线b变化快,即反应速率快,催化剂的表面积越大,催化效率越高,反应速率越快,所以表示催化剂表面积较大的曲线是b;已知n起(NO)= n起(CO)=0.4mol, n平(NO)=0.2mol,
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