高中化学平衡移动练习题

一 填空题 1 为了有效控制雾霾 各地积极采取措施改善大气质量 研究并有效控制空气中的氮氧化物含量 使用清洁 能源显得尤为重要 1 已知 4NH 3 g 5O 2 g 4NO g 6H 2O g H 905 48 kJ mol 1 N2 g O 2 g 2NO g H 180 50 kJ mol 1 则 4NH3 g 6NO g 5N2 g 6 H2O g 的 H 2 某化学小组查阅资料知 2NO g O2 g 2NO2 g 的反应历程分两步 第一步 2NO g N2O2 g 快 H 1 0 v1 正 k1 正 c2 NO v 1 逆 k1 逆 c N2O2 第二步 N 2O2 g O 2 g 2NO2 g 慢 H 2 0 v2 正 k2 正 c N2O2 c O2 v 2 逆 k2 逆 c2 NO2 2NO g O 2 g 2NO2 g 的反应速率主要是由 填 第一步 或 第二步 反应决定 一定温度下 反应 2NO g O 2 g 2NO2 g 达到平衡状态 请写出用 k1 正 k 1 逆 k 2 正 k 2 逆 表示的平衡常 数表达式 K 升高温度 K 值 填 增大 减 小 或 不变 3 利用活性炭涂层排气管处理 NOx的反应为 xC s 2NO x g N2 g xCO 2 g H 0 理论上 适当 增加汽车排气管 内壁为活性炭涂层 长度 填 能 或 不能 使 NOx更加有效地转化为无毒尾气 而排放 其原因是 4 一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应 C s CO 2 g 2CO g 平衡时 体系 中气体体积分数与温度的关系如图所示 则 800 时 反应达平 衡时 CO2的转化率为 保留一位小数 5 氢气是一种重要的清洁能源 M g2Cu 是一种储氢合金 350 时 Mg 2Cu 与 H2反应 生成 MgCu2和仅含一种金属元素的氢 化物 其中氢的质量分数为 0 077 Mg 2Cu 与 H2反应的化学方 程式为 2 将等物质的量的 A B C D 四种物质混合后 充入一容积为 V 的密闭容器 此时容器内压强为 p 然后在 一定条件下发生如下反应 aA bB cC g dD 当反应进行一段时间后 测得 A 减少了 n mol B 减少了 0 5n mol C 增加了 n mol D 增加了 1 5n mol 此时达到化学平衡 1 该化学方程式中 各物质的化学计量数分别为 a b c d 2 若只改变压强 反应速率发生变化 但平衡不发生移动 则在上述平衡混合物中再加入 B 物质 上述平衡 A 向正反应方向移动 B 向逆反应方向移动 C 不移动 D 条件不够 无法判断 3 若只升高温度 反应一段时间后 测知四种物质的物质的量又重新相等 则正反应为 反应 填 放 热 或 吸热 3 工业合成氨 N2 3H 2 2NH3 反应过程中的能量变化如图所示 据图回答下列问题 1 该反应通常用活性铁作催化剂 加活性铁会使图中 B 点升高还是降低 理由是 2 该反应在恒温恒容条件下进行 下列选项一定能判断反应达到平衡状态的是 A 3V N2 V H2 B 单位时间内每消耗 amolN2的同时生成 3amolH2 C 单位时间内每断裂 amol 氮氮三键的同时生成 3amol 氢氢单健 D C N 2 C H2 C NH3 1 3 2 E 气体总密度不变 F 气体平均摩尔质量不变 3 该反应平衡常数表达式为 K 当浓度商 Q K 填 或 时 反应向右进行 4 450 时该反应的平衡常数 500 时的平衡常数 填 或 5 一定条件下的密闭容器中 该反应达到平衡 要提高 H2的转化率 可以采取的合理措施有 填字母 代号 a 高温高压 b 加入催化剂 c 增加 N2的浓度 d 增加 H2的浓度 e 分离出 NH3 二 选择题 4 下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是 A 生成物能量一定低于反应物总能量 B 放 热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率 C 应用盖斯定律 可计算某些难以直接测得的反应焓变 D 同温同压下 在光照和点燃条件的 不同 5 羰基硫 COS 可作为一种粮食熏蒸剂 能防止某些昆虫 线虫和真菌的危 害 在恒容密闭容器中 将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡 CO g H 2S g COS g H2 g K 0 1 反应前 CO 物质的量为 10mol 平衡后 CO 物质的量为 8mol 下列说法正确的是 A CO 的平衡转化率为 80 B 反应前 H2S 物质的量为 7mol C 通入 CO 后 正反应速率逐渐增大 D 升高温度 H 2S 浓度增加 表明该反应是吸热反应 6 在一定条件下 A 气体与 B 气体反应生成 C 气体 反应 过程中 反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如右图 则下列叙述正确的是 A 该反应的化学方程式为 3A B 2C B 在 t1 t1 10 s 时 v A v B 0 C t1 s 时反应物 A 的转化率为 60 D 0 t1 s 内 A 的反应速率为 v A mol L s 7 化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果 下列图像描述正确的是 A 根据图 可判断可逆反应 A2 g 3B 2 g 2AB3 g 的 H 0 B 图 表示压强对可逆反应 2A g 2B g 3C g D s 的影响 乙的压强大 C 图 表示在含等物质的量 NaOH Na 2CO3的混合溶液中逐滴加入 0 1 mol L 1 盐酸至过量时 产生气体的物 质的量与消耗盐酸的体积关系 D 图 表示 Cl2通入 H2S 溶液中 pH 变化 8 COCl 2 g CO g Cl 2 g H 0 当反应达到平衡时 下列措施 升温 恒容通入惰性气体 增加 CO 浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体 能提高 COCl2转化率的是 A B C D 9 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合如图所示的是 A CO 2 g 2NH 3 g CO NH2 2 s H 2O g H 0 B CO 2 g H 2 g CO g H 2O g H 0 C CH 3CH2OH g CH2 CH2 g H 2O g H 0 D 2C 6H5CH2CH3 g O 2 g 2C6H5CH CH2 g 2H 2O g H 0 10 在容积一定的密闭容器中发生可逆反应 A g 2B g 2C g H Q Q 0 条件变化时 影响平 衡移动的关系如图所示 下列说法不正确的是 A p1p2 纵坐标指 C 的质量分数 s C p1p2 纵坐标指 A 的转化率 11 对可逆反应 2A s 3B g C g 2D g Hv 逆 加入催化剂 B 的转化率提高 A B C D 12 在一密闭容器中 反应 aA g bB g 达平衡后 保持温度不变 将容器体积增大一倍 当达到新的 平衡时 B 的浓度是原来的 60 则 A 平衡向正反应方向移动了 B 物质 A 的转化率减小了 C 物质 B 的质量分数增大了 D a b 四 综合题 14 将 1 2mol 的 A 气体充入 2L 恒容密闭容器中发生反应 A g 2B g 在三种不同条件下进行实验 A 的物质的量随时间的变化如图所示 试回答 下列问题 1 实验 1 中 反应在 4s 内 A 的平均反应速率是 4s 时 A 的转化率为 2 实验 2 与实验 1 对比 其可能隐含的反应条件是 3 根据实验 3 与实验 1 的图象比较 可推测该反应是 填 放热 或 吸热 反应 15 用 O2将 HCl 转化为 Cl2 可提高效益 减少污染 1 传统上该转化通过如右所示的催化循环实现 其中 反应 为 2HCl g CuO s H2O g CuCl2 g H 1 反应 生成 1molCl2 g 的反应热 H 2 则总反应的热化学方程式为 反应热用 H 1和 H 2表示 2 新型 RuO2催化剂对上述 HCl 转化为 Cl2的总反应具有更好的催化活 性 实验测得在一定压强下 总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 HCl T 曲线如图 12 则总反应的 H 0 填 或 在上述实验中若压缩体积使压强增大 画出相应 HCl T 曲线 的示意图 并简要说明理由 下列措施中 有利于提高 HCl的有 A 增大 n HCl B 增大 n O 2 C 使用更好的催化剂 D 移去 H2O 3 一定条件下测得反应过程中 n Cl 2 的数据如下 t min 0 2 0 4 0 6 0 8 0 n Cl 2 10 3mol 0 1 8 3 7 5 4 7 2 计算 2 0 6 0 min 内以 HCl 的物质的量变化表示的反应速率 以 mol min 1为单位 写出计算过程 4 Cl 2用途广泛 写出用 Cl2制备漂白粉的化学反应方程式 16 1 甲醇是一种优质燃料 可制作燃料电池 工业上可用下列两种反应制备甲醇 CO g 2H2 g CH3OH g H1 CO2 g 3H 2 g CH3OH g H2O g H2 已知 2H 2 g O2 g 2H 2O g H3 则 2CO g O 2 g 2CO 2 g 的反应热 H 用 H1 H2 H3表示 2 工业上可利用 甲烷蒸气转化法生产氢气 反应为 CH 4 g H2O g CO g 3H2 g 已知温 度 压强和水碳比 n H2O n CH4 对甲烷平衡含量的影响如下图 图 1 水碳比为 1 图 2 800 温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是 H 0 填 或 要提高 CH4的转化率 可以采取的措施是 填序号 a 升温 b 加入催化剂 c 增加 CH4的浓度 d 恒压加入 H2O g e 加压 f 及时分离出氢气 其他条件不变 请在图 2 中画出压强为 2 MPa 时 CH 4平衡含量与水碳比之间关系曲线 要求画出大致的变化曲线 如图所示 A 点 在 700 时 1MPa 时 1mol CH 4与 1mol H2O 在一密闭容器中反应 达到平衡时 CH4的平衡含量为 20 体积分数 该温度下反应的 A 点平衡常数 KP是多少 此时甲烷的转化率为多少 用 平衡分压代替平衡浓度计算 分压 总压 X 物质的量分数 写出计算过程 结果保留两位有效数字 17 如图 1 是某煤化工产业链的一部分 试运用所学知识 解决下列问题 1 已知该产业链中某反应的平衡常数表达式为 K 它所对应反应的化学方程式是 2 合成甲醇的主要反应是 2H2 g CO g CH 3OH g H 90 8kJ mol 1 t 下此反应的平衡常数为 160 此温度下 在密闭容器中开始只加入 CO H 2 反应 10min 后测得各组分的浓度如下 物质 H2 CO CH3OH 浓度 mol L 1 0 2 0 1 0 4 该时间段内反应速率 v H 2 比较此时正 逆反应速率的大小 v 正 v 逆 填 或 某温度下反应时 H2的平衡转化率 a 与体系总压强 P 的关系如图 1 所示 则平衡状态由 A 变到 B 时 平衡常数 K A K B 填 或 3 一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸 通常状况下 将 amol L 的乙酸与 bmol LBa OH 2溶液 等体积混合 反应平衡时 2c Ba 2 c CH 3COO 用含 a 和 b 的代数式表示该混合溶液中乙酸的电离常 数为 参考答案 一 填空题 1 1 1807 98kJ mol 1 2 第二步 减小 3 能 增加排气管长度 增大了 NOx与活性炭涂层的接触面积 能加快化学反应速率 使反应更充分 4 86 9 5 2Mg 2Cu 3H 2 MgCu2 3MgH 2 2 解析 1 根据化学反应中化学计量数之比等于参加反应的各物质的物质的量之比可知 a b c d 2 1 2 3 2 只改变压强 反应速率发生变化 但平衡不发生移动 说明该反应是体积不变 的可逆反应 则此反应的聚集状态为 A 是气态 B 是固态或液态 D 是固态或液态 由于固态 液态纯净物 的浓度是常数 改变 B 的量平衡不发生移动 3 其他条件不变 只升高温度 四种物质的物质的量相等 说 明升温平衡向逆反应方向移动 故该反应的正反应为放热反应 答案 1 2 1 2 3 2 C 3 放热 3 1 降低 催化剂能降低反应活化能 2 BCF 3 5 c e 二 选择题 4 C 5 B 6 A 7 答案 C 解析 根据图像可知 温度升高 逆反应速率大于正反应速率 平衡向逆反应方向移动 则正反应为放热反应 H 0 故 A 错误 从图像可知 乙曲线斜率大 乙反应到达平衡用得时间少 则乙反应速率快 根据压强对 反应速率的影响 压强越大反应速率越大 则乙曲线压强大 根据反应方程式可以看出 物质 D 为固体 则增 大压强平衡向正反应方向移动 反应物的含量减小 而图中达到平衡时反应物的浓度在两种不同压强下相同 是不符合实际的 故 B 错误 含等物质的量 NaOH Na 2CO3的混合溶液中逐滴加入 0 1 mol L 1 盐酸 先发生 中和反应及生成与 Na2CO3等物质的量的 NaHCO3 再与稀盐酸反应生成 CO2气体 图像符合题意 故 C 正确 H2S 溶液中 pH 较大 氯气通入 H2S 溶液中 发生 H2S Cl 2 2HCl S 酸性增强 pH 减小 与图像矛盾 故 D 错误 8 解析 选 B 能提高反应物转化率的方法是在不改变该反应物起始量的条件下使化学平衡向正反应方向移 动 升温向吸热方向即正反应方向移动 恒容通入惰性气体 各组分浓度不变 平衡不移动 增加 CO 浓度使平衡逆向移动 减压使平衡正向移动 催化剂不影响平衡 恒压通入惰性气体 参与反应的各组 分分压强减小 平衡正向移动 故 符合题意 9 解析 选 A 观察图像可知 达到平衡用的时间短的反应速率快 T2 T1 p1 p2 升高温度水蒸气的百分含 量降低 说明平衡逆向移动 反应放热 H 0 增大压强水蒸气的百分含量增大 说明平衡正向移动 正反 应气体分子数减少 综合分析 A 项中反应符合要求 10 解析 选 C 结合图像可确定 若 p1p2 增大压强平衡正向移动 混合气 体中 C 的质量分数增加 A 的转化率将增大 故 B D 项正确 11 解析 选 B A 是固体 其量的变化对平衡无影响 升温 v 正 v 逆 均应增大 但 v 逆 增大的程 度大 平衡向逆反应方向移动 压强增大 平衡不移动 但 v 正 v 逆 都增大 增大 B 的浓度 正反应速率增大 平衡向正反应方向移动 v 正 v 逆 催化剂不能使化学平衡发生移动 B 的转化率不变 12 解析 选 A C 平衡后将容器体积增大一倍 即压强减小到原来的一半 A B 的浓度都变为原来的 50 达到新平衡后 B 的浓度是原来的 60 说明减小压强使平衡向正反应方向移动 则正反应是气体体积增 大的反应 即 b a B 的质量 质量分数 物质的量 物质的量分数及 A 的转化率都增大了 三 多项选择 13 答案 BC 解析 催化剂不影响反应热 故 A 正确 平衡状态为反应物 生成物浓度不变的状态 故 B 错误 由图像可知 HA 酸性大于 HB 越弱越水解 B 水解大于 A 同温度 同浓度的 NaA 溶液与 NaB 溶液相比 其 pH 前者小于 后者 故 C 错误 A B 溶解度都随温度的升高而增大 将 T1 的 A B 饱和溶液升温至 T2 时 A 与 B 溶液 变为不饱和溶液 但质量分数不变 故 D 正确 四 综合题 14 1 0 05625 mol L s 37 5 各 2 分 2 使用催化剂 2 分 3 吸热 4 实验编号及其 目的 V 容积 L t n A 起始 mol n B 起始 mol 催化剂的质 量 g 催化剂的表 面积 m 2 g 1 2 80 1 2 0 a 2b 或nb n 1 实验 5 目的 2 分 压强对反应速 率的影响 80 1 2 0 a b 实验 4 和实验 5 填表各 2 分 画图略 2 分 15 1 2 1 分 adf 2 分 如右图 1 分 形状和标注 1 分 计算过程为 格式 2 分 转化率 1 分 常数 2 分 共 5 分 CH4 g H2O g CO g 3H2 g n 起始 mol 1 1 0 0 增加压强后 HCl T 曲线 n 变化 mol x x x 3x n 平衡 mol 1 x 1 x x 3x 总物质的量 2 2X 平衡时物质的量分数 1 5 1 5 3 20 9 20 计算得 解得 X 3 7 2 分 CH4 转化率 1 分 列式 1 分 答案 1 分 平衡常数没写单位不扣分 17 1 C s H 2O g CO g H 2 g 2 0 08 mol L 1 min 1 3