第22讲 化学平衡- 备战2023年高考化学一轮复习基础通关高考帮 通用版学案(原卷版+解析版)

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第22讲 化学平衡- 备战2023年高考化学一轮复习基础通关高考帮 通用版学案(原卷版+解析版)

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第二十二讲 化学平衡
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
知识点一 化学平衡的移动
1.概念
达到平衡状态的反应在条件改变后,平衡状态被破坏的过程。
2.过程
3.平衡移动方向与反应速率的关系
(1)v正____v逆,平衡向正反应方向移动。
(2)v正____v逆,平衡不移动。
(3)v正____v逆,平衡向逆反应方向移动。
4.平衡移动会伴随着哪些变化
(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质,但反应速率变化也可能平衡不移动),主要看v正与v逆是否相等,如果v正≠v逆,则平衡必然要发生移动,如果v正、v逆同时改变,但始终保持相等,则平衡不移动。
(2)浓度的变化,平衡移动会使浓度发生变化,但是浓度的变化不一定使平衡移动。
(3)各组分百分含量的变化。
(4)平均相对分子质量的变化。
(5)颜色的变化(颜色变化,平衡不一定发生移动)。
(6)混合气体密度的变化。
(7)转化率的变化。
(8)温度的变化。
知识点一
3.(1)> (2)= (3)<
知识点二 外界条件对化学平衡的影响
1.外界条件对化学平衡的影响
在一定条件下,aA(g)+bB(g)mC(g) ΔH<0达到了平衡状态,若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下:
(1)浓度
①增大A的浓度或减小C的浓度,平衡向________方向移动;
②增大C的浓度或减小A的浓度,平衡向________方向移动。
(2)压强
①若a+b≠m
增大压强,平衡向______________的方向移动;
减小压强,平衡向____________________的方向移动;
②若a+b=m
改变压强,平衡____移动。
(3)温度
升高温度,平衡向____________方向移动;
降低温度,平衡向____________方向移动。
(4)催化剂
使用催化剂,因其能同等倍数地改变正、逆反应速率,平衡____移动。
2.勒夏特列原理
(1)内容
如果改变影响平衡的条件之一(如________、________或________),平衡将向着能够____________的方向移动。
(2)适用
①该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡等动态平衡。
②这种减弱并不能消除外界条件的变化。
知识点二
1.(1)①正反应 ②逆反应
(2)①气体体积减小 气体体积增大
②不
(3)吸热反应 放热反应
(4)不
2.(1)温度 压强 浓度 减弱这种改变
一、化学平衡移动原理的应用
1.调控反应:根据影响化学反应速率和平衡的条件以及化学平衡移动原理,可调控工业反应使之效益最大化。如合成氨工业中加入催化剂提高反应速率,温度控制在500 ℃左右,既考虑了反应速率又兼顾了催化剂的活性的最佳温度,充入过量N2以提高H2的转化率等。
2.判状态:由压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断反应物或生成物的状态。
3.判系数:由压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断方程式中某气体物质的计量数或反应物和生成物之间的计量数的大小关系。
4.判ΔH:由温度的改变,根据化学平衡移动的方向,可以判断正反应或逆反应是吸热反应还是放热反应。
【疑难探究】
二、化学平衡的计算模板
1.化学反应中的各物质的平衡量、起始量及转化量之间的关系是什么?转化量与化学方程式中的化学计量数有无关系? 
2.什么是转化率?
3.有关化学平衡计算的一般步骤和解题模式各是什么?
【疑难解析】
二、1.①反应物:n(平)=n(始)-n(变);
生成物:n(平)=n(始)+n(变)。
②各物质的转化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。
2.转化率=×100%。
3.(1)一般步骤
①写出有关化学平衡的反应方程式。
②确定各物质的起始量、转化量、平衡量。
③根据已知条件建立等式关系进行解答。
(2)模式
如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后消耗A的物质的量为mx mol。
    mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a-mx b-nx px qx
【规律方法】
三、由化学平衡常数判断化学平衡移动的方向
1.借助平衡常数,可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态
对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:
Q=
2.利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为________反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为________反应。
【答案】
三、1.正 > 化学平衡状态 = 逆 <
2.吸热 放热
【典例】1.在一密闭容器中发生反应N2+3H2=2NH3 ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是___________(填字母,下同)。
A.t0~t1  B.t1~t2  C.t2~t3
D.t3~t4  E.t4~t5  F.t5~t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A.增大压强  B.减小压强   C.升高温度
D.降低温度  E.加催化剂   F.充入氮气
t1时刻___________;t3时刻___________;t4时刻___________。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是___________。
A.t0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t5~t6
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线______。
【答案】 ACDF C E B A
【解析】
(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。
(2)t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更快,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v正、v逆同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时,v正、v逆同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0~t1时间段的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最高。
(4)t6时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线为 。
【典例】2.掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇,其反应为
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -99kJ·mol-l, 回答下列问题:
I. 按 =1投料,将H2与CO充入一密闭容器中,在一 定条件下发生反应,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
已知: v正= k正c(CO)· c2(H2),v逆=k逆c(CH3OH), 其中k正、k 逆是速率常数,与温度有关的常数。
(1)X、Y、M三点对应的平衡常数K(X)、K(Y) 、K(M)从大到小的顺序是______。当温度升高时,k正增大m倍、k逆增大n倍,则m____n(填“<”、“=。”或“>”)
(2)压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是___________。
(3)T1°C、 压强为P3时,若密闭容器体积为VL,向其中充入3molH2和3molCO发生反应,5min 后反应达到平衡,则0~5min内,v(H2)=___________mol·L-1·min-1,若N点对应的压强为P3,则反应处于该点时v正___________ v 逆(填“>”“<” 或“=”)。
II.若体系初始态和终态温度保持325°C,向10L恒容密闭容器中充入2molCO和3molH2,发生反应,体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线I所示,曲线II为只改变某一条件的变化曲线。
(4)曲线II所对应改变的条件可能为___________。
(5)体系总压强先增大的原因是___________
(6)该条件下H2的平衡转化率为___________%(结果保留一位小数)。
【答案】(1) K(M)> K(X) > K(Y) <
(2)P3 (3) >
(4)催化剂
(5)反应初始阶段温度为主导因素,反应放热,气体膨胀使压强增大,之后气体总物质的量为主导因素,气体总物质的量减小使压强减小;
(6)33.3%
【解析】
(1)CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -99kJ·mol-l,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;因此根据图示分析,X、Y、M三点对应的温度不同,Y点最大,M点最低,因此平衡常数K(X)、K(Y) 、K(M)从大到小的顺序是K(M)> K(X) > K(Y);
v正= k正c(CO)· c2(H2),v逆=k逆c(CH3OH), 其中k正、k 逆是速率常数,反应达到平衡时,v正= v逆,即,该反应为放热反应,温度升高时,平衡逆移,K减小,k逆增加的倍数较大,即m<n;
(2)该反应为气体体积减小的可逆反应,当温度不变时,增大压强,平衡正移,CO的转化率增大,根据图像分析可知,压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是:P3 (3)T1°C、 压强为P3时,CO的转化率为40%,利用三段式进行计算:
0~5min内,v(H2)= mol·L-1·min-1;
若N点对应的压强为P3,反应达到平衡状态时,CO的转化率应该增大,即反应朝正向进行,则反应处于该点时v正 >v 逆;
(4)根据图像分析,恒温恒容条件下,曲线II与曲线I的始态和终态压强相同,曲线II达到平衡的时间更短,则曲线II所对应改变的条件可能为催化剂;
(5)该反应正反应为放热反应,开始时体系温度的升高对增大气体的压强影响大于气体物质总物质的量的减小对压强的影响,体系的压强增大;一段时间后,体系的温度升高对增大气体压强的影响小于气体物质总物质的量减小对压强的影响,故体系的总压强先增大后减小的原因为反应初始阶段温度为主导因素,反应放热,气体膨胀使压强增大,之后气体总物质的量为主导因素,气体总物质的量减小使压强减小;
(6)依据题意,平衡时氢气转化了xmol,
从图中可知,起始压强为5p0,平衡时增压强为4p0,则,解之得x=1,该条件下氢气的转化率为≈33.3%。
【典例】3.回答下列问题:
(1)将0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q。写出该反应的逆反应化学平衡常数表达式_______;经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则这个时间段O2的平均反应速率为_______。
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有_______(选填编号)。
a. 移出氧气 b. 降低温度 c. 减小压强 d. 再充入0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图_______。
常温下,向1L pH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水电离产生的OH-离子浓度(c)的关系如图所示。
(4)c点溶液中离子浓度由大至小的关系是:_______。a点溶液中由水电离产生的c(H+)=_______。b点溶液中c(H+)_______1×10-7mol/L(填写“等于”、“大于”或“小于”)。
(5)写出c点到d点化学反应方程式_______。
【答案】(1) 0.005mol/(L·min)
(2)bd
(3)
(4) c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+) 1×10-10 mol/L 小于
(5)Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3、CO2+H2OH2CO3
【解析】
(1)由题干信息,根据反应方程式可知,逆反应为2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) -Q,故 ;由信息可知 ,反应速率之比等于系数之比,故v(O2)= 0.005mol/(L·min);
(2)a.移出氧气,平衡逆向移动,SO2平衡转化率降低,a错误;
b.反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,SO2平衡转化率升高,b正确;
c.减小压强,平衡逆向移动,SO2平衡转化率降低,c错误;
d.再充入0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g),相当于增大压强,平衡正向移动,转化率增大,d正确;
故选bd;
(3)二氧化硫与氧气的反应是放热反应,在起始温度为T2(723K)时,温度升高平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需要的时间变短,故SO2的转化率随反应时间变化如图所示 ;
(4)结合图示可知,c点水电离出来的OH-离子浓度最大,说明此时溶质为碳酸钠,碳酸根离子水解,溶液呈碱性,则c(OH-)>c(H+),故离子浓度由大至小的关系是c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO )>c(H+);a点是没有通入二氧化碳的情况下,即pH=10的氢氧化钠溶液,c(H+)= ,而氢离子来源于水的电离,所以水电离出来的c(H+)=;b点水电离出的氢氧根的浓度为 ,此时溶质为碳酸钠和氢氧化钠,混合液呈碱性,所以溶液中c(H+)<;
(5)因持续通入二氧化碳,所以有碳酸钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠,二氧化碳和水反应生成碳酸,化学反应方程式为Na2CO3+CO2+H2O→2NaHCO3、CO2+H2OH2CO3。
一、化学平衡移动
1.已知:X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。下列说法正确的是
A.达到化学平衡状态时,Y的正反应速率和Z的逆反应速率相等
B.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度之比为1:2:3
C.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量一定小于akJ
D.0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol
【答案】D
【解析】
A.由题意知,该反应是气体分子数不变的放热反应。达到化学平衡状态时,Y的正反应速率和Z的逆反应速率不相等,应为3v(Y)正=2v(Z)逆,A不正确;
B.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度之比不一定是1:2:3,如果反应物不按1:2投料,一定不是1:2:3;即使按1:2:3投入X、Y、Z等3种物质,也不能确定就是平衡状态;即使在一定的条件下,达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度之比是1:2:3,只要改变影响化学平衡的一个条件,平衡发生移动之后,X、Y、Z的浓度之比就一定不是1:2:3。总而言之,B不正确;
C.不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少,无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量,C不正确;
D.可逆反应的反应物不能完全转化为生成物,所以,0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol,D正确;
故选D。
2.一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应:。当、、的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.和全部转化为 B.该反应已达到化学平衡
C.正、逆反应速率相等且等于零 D.的物质的量之比一定为
【答案】B
【解析】
当、、的浓度不再变化时,说明该反应已达化学平衡状态。
A.该反应为可逆反应,反应物不可能完全转化,所以和不可能全部转化为,A错误;
B.当、、的浓度不再变化时,说明该反应已达化学平衡状态,B正确;
C.反应达化学平衡状态时,正、逆反应速率相等但不等于零,C错误;
D.未知起始加入量,的物质的量之比不一定为,D错误;
答案选B。
3.在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g),发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0,下列说法正确的是
A.若混合气体的密度不再随时间而改变,则该反应达到平衡
B.加入合适的催化剂,反应达到平衡后,O2的体积分数增大
C.该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D.若起始时充入少量的稀有气体,则该反应的反应速率保持不变
【答案】D
【解析】
A.混合气的体积和质量在反应过程中不发生变化,所以密度始终不变,A项错误;
B.催化剂不能改变反应限度,B项错误;
C.该反应为放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,C项错误;
D.恒容密闭容器中充入稀有气体,反应物和生成物浓度不变,则反应速率不变,D项正确;
故选D。
4.温度下,向2L的密闭容器中充入NO,在催化剂作用下发生反应:(未配平),反应过程中部分数据如图所示,下列说法错误的是
A.X可能为
B.0~1min用X表示的反应速率为
C.温度下,测得容器内气体颜色保持不变,表明反应达到化学平衡状态
D.增大NO气体的浓度、升高反应体系的温度,均能提高反应速率
【答案】B
【解析】
A.若为,则,N2O、NO的变化量比为1:3,与图像相符,故A正确;
B.由图像可知,NO、NOx的变化量比为3:1,根据得失电子守恒,反应方程式为,X是N2O,内生成1molN2O,用N2O表示的反应速率为,故B错误;
C.温度下,测得容器内气体颜色保持不变,则表明各成分的浓度不再变化、反应达到化学平衡状态,故C正确;
D.反应物浓度越大、反应温度越高、反应速率越快,则增大NO气体的浓度、升高反应体系的温度,均能提高反应速率,故D正确;
选B。
5.以[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl [CuCl4]2 (黄)+4H2O ΔH>0为例,探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CuCl2溶液,分别进行下列实验,对实验现象的分析不正确的是
操作和现象 分析
A 观察溶液为绿色 [Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2 同时存在
B 升高温度,溶液变为黄绿色 平衡正移,[CuCl4]2 的浓度增大
C 加几滴AgNO3溶液,静置,上层清液为蓝色 平衡逆移,[CuCl4]2 的浓度减小
D 加少量Zn片,静置,上层清液为浅黄绿色 平衡正移,[CuCl4]2 的浓度增大
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
A.由[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl [CuCl4]2 (黄)+4H2O ΔH>0可知,[Cu(H2O)4]2+呈现蓝色,[CuCl4]2 呈现黄色,由光学知识可得黄色光+蓝色光=绿色光,所以溶液为绿色,是因为[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2 同时存在,故A正确;
B.由[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl [CuCl4]2 (黄)+4H2O ΔH>0可知,该反应是一个吸热反应,升高温度,平衡正向移动,[CuCl4]2 的浓度增大,溶液变为黄绿色,故B正确;
C.由[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl [CuCl4]2 (黄)+4H2O ΔH>0可知,加几滴AgNO3溶液,Cl-与Ag+反应,即Ag++Cl-=AgCl↓,Cl-浓度减小,平衡向逆反应方向移动,[CuCl4]2 的浓度减小,[Cu(H2O)4]2+浓度增大,上层清液为蓝色,故C正确;
D.在CuCl2溶液中加入少量Zn片,会发生Zn置换出Cu,即Cu2++Zn=Zn2++Cu,Cu2+浓度减小,则[Cu(H2O)4]2+、[CuCl4]2 浓度均减小,上层清液为浅黄绿色,故D错误;
答案为D。
6.一定条件下固定容积的容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+196kJ已达到平衡状态。改变某一条件后,平衡发生移动至新的平衡状态。已知此过程中正反应速率先增大后减小,则改变的条件可能是
A.加入催化剂 B.移走SO3 C.升高温度 D.缩小容器体积
【答案】D
【解析】
A.加入催化剂同等程度影响正逆反应速率,平衡不移动,A不选;
B.移走SO3生成物浓度瞬间减小,逆反应速率减小,但反应物浓度不变,正反应速率不变,B不选;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,C不选;
D.缩小容器体积,压强增大,正反应速率先增大,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是气体分子数减小的反应,平衡正向移动,反应物浓度减小,正反应速率后减小,D选;
故选:D。
7.工业上利用硫(S8)与为原料制备。450℃以上,发生反应Ⅰ:;通常在600℃以上发生反应Ⅱ:。一定条件下,分解产生的体积分数、与反应中的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A.反应Ⅱ的正反应为吸热反应
B.在恒温密闭容器中,反应相同时间,温度越低,的转化率越大
C.发生反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是:此温度平衡转化率已很高;低于此温度,浓度小,反应速率慢
D.某温度下若完全分解成,在密闭容器中,开始反应,当体积分数为10%时,转化率为43%
【答案】C
【解析】
A.由图可知,随温度升高,甲烷的转化率降低,故反应II的正反应为放热反应,故A错误;
B.由图可知,CH4的平衡转化率随着温度的升高逐渐降低,S2浓度随着温度升高而增大,故温度越低,S2浓度越小,反应速率越慢。在反应相同时间里,温度越低,反应速率越慢,CH4的转化率不一定越大,故B错误;
C.由图可知,在600℃时甲烷平衡转化率高达99%,低于600℃时,S2浓度明显偏小,使得反应II的反应速率变慢,故C正确;
D.在密闭容器中,开始反应,设CH4的起始物质的量为a,转化的物质的量为x,即:,CS2的体积分数为10%,即,解得x=0.3a,则CH4的转化率为×100%=30%,故D错误;
故选:C。
8.一定温度下,在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。下列说法正确的是
容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
① 387 0.20 0.080 0.080
② 387 0.40
③ 207 0.20 0.090 0.090
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器①中的CH3OH体积分数比容器②中的小
C.若容器①中反应达到平衡时增大压强,则各物质浓度保持不变
D.若起始向容器①中充入CH3OH0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行
【答案】D
【解析】
A.根据表格数据①和③,容器①、③起始量相同,降低温度,平衡向放热方向移动,CH3OCH3平衡物质的量增大,说明平衡正向移动。说明正反应是放热反应,A错误;
B.恒容条件下,容器②相当于在容器①的基础上加压,由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,因此平衡不移动,所以容器①中的CH3OH体积分数和容器②中的相等,B错误;
C.若容器①中反应达到平衡时增大压强,平衡不移动,但各物质浓度会增大,C错误;
D.体积为1L,由①中数据可知容器①平衡时c(CH3OH)=(0.20-0.08×2)=.04mol/L、c(CH3OCH3)=0.08mol/L、c(H2O)=0.08mol/L,平衡常数K==4,若起始向容器①中充入CH3OH 0.10mol、CH3OCH3 0.10mol、H2O 0.10mol,则浓度熵Qc==1<4,反应向正反应方向移动,D正确;
答案选D。
9.在恒温恒容的容器中发生反应X(g)+nY(g) 2M(g)+N(?),下列说法正确的是
A.若n≠1,X,Y的转化率一定不相等
B.转移走部分N,X的转化率一定增大
C.增大压强,X的转化率减小,N一定为气体
D.增加M的量,M的百分含量一定增大
【答案】C
【解析】
A.不确定XY的投料比例,不能判断X,Y的转化率,A错误;
B.不确定N物质的状态,转移走部分N,X的转化率不一定增大,B错误;
C.增大压强,X的转化率减小,平衡逆向移动,则反应为气体分子数增加的反应,X与Y均为气体,则N一定为气体,C正确;
D.不确定n的值及N物质状态,如果n=1,N为固体,增加M的量,M的百分含量不增大,D错误;
故选C。
二、化学平衡的图象
10.40℃时,向100mL水中加入5gMg(OH)2固体溶解,一段时间后再滴入少量稀H2SO4,整个过程pH随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.a→b段,由水电离出的c(OH-)逐渐增大
B.b点时,溶液中的c(OH-)=1.0×10-4.09
C.c→e段的变化符合勒夏特列原理
D.e点处,离子浓度大小顺序为c()>c(Mg2+)>c(OH-)>c(H+)
【答案】C
【解析】
A.由图可知,a→b段,由Mg(OH)2溶解产生的c(OH-)增大,由水电离出的c(OH-)逐渐减小,故A错误;
B.由于温度为40℃,b点时,溶液中的c(OH-)>1.0×10-4.09,故B错误;
C.由于Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),滴加少量硫酸后,pH突然减小,随之平衡右移,pH又增大,符合勒夏特列原理,故C正确;
D.e点处,c()<c(Mg2+),故D错误;
答案选C。
11.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和示意图相符的是
A B C D
研究压强对反应的影响(p2>p1) 研究温度对反应的影响 研究平衡体系增加N2对反应的影响 研究催化剂对反应的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
A.该反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,并且压强越大,化学反应速率越大,达到化学平衡的时间越少,与图象不符,A错误;
B.因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应反应移动,则氮气的转化率降低,与图象中转化率增大不符,B错误;
C.反应平衡后,增大氮气的量,平衡正向进行,这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率在不断减小,逆反应速率不断增大,直到新的平衡,与图象符合,C正确;
D.催化剂改变反应速率,合成氨反应中使用催化剂可加快反应速率,达到平衡所需时间减小,与图像不符,D错误;
故选C。
12.在密闭容器中充入1和1,在一定条件下发生反应:,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得,,(、为速率常数,只与温度有关),下列说法错误的是
A.达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数小于增大的倍数
B.若密闭容器(对应压强下)体积为1L,则b点
C.的物质的量浓度:b点点
D.逆反应速率:a点点
【答案】B
【解析】
A.平衡时,v正=v逆,即k正c2(NO) c2(CO)= k逆c(N2) c2(CO2),升高温度后,正、逆反应的速率增大,但NO的平衡转化率降低,平衡逆向移动,说明逆反应增大的幅度大于正反应,而体系中各组分的瞬时浓度不变,故k正增大的倍数小于 k逆增大的倍数,A正确;
B.a点NO的平衡转化率为80%,CO和NO起始的物质的量均为1mol,根据化学方程式可知CO、NO、N2、CO2转化的物质的量分别为0.8mol、0.8mol、0.2mol、0.8mol,则CO、NO、N2、CO2平衡时的物质的量分别为0.2mol、0.2mol、0.2mol、0.8mol,由于容器体积为1L,故CO、NO、N2、CO2平衡时的浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、0.2mol/L、0.8mol/L,a点===160;p1对应压强下,b点NO的平衡转化率还未达到80%,则反应正向进行,即v正>v逆,故>160,B错误;
C.a点和b点的NO的起始物质的量相同,a点NO的转化率大于b点,则a点NO转化的物质的量大于b点,故a点剩余NO的物质的量小于b点,由于体积相同,故b点NO的物质的量浓度大于a点,C正确;
D.设压强为p2,温度与a点相同时的点为d点,由C选项可知,d点NO的物质的量浓度大于a点,则a点N2、CO2的浓度大于d点,故a点逆反应速率大于d点;d点和c点的压强相同,d点的温度高于c点,则d点的逆反应速率大于c点,故a点逆反应速率大于c点,D正确;
故选B。
13.图I是NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下,在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态,当改变其中一个条件x,y随x的变化关系曲线如图II所示。
下列有关说法正确的是
A.一定条件下,向密闭容器中加入1molNO2(g)与1molCO(g),充分反应放出234kJ热量
B.若x表示温度,则y表示的可能是CO2的物质的量浓度
C.若x表示CO的起始浓度,则y表示的可能是NO2的转化率
D.若x表示反应时间,则y表示的可能是混合气体的密度
【答案】B
【解析】
A.由题图Ⅰ中数据可知,反应NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH=134 kJ·mol-1-368 kJ·mol-1=-234 kJ·mol-1,该反应是可逆反应,1 mol NO2(g)与1 mol CO(g)不能完全反应,故反应放出的热量小于234 kJ,A错误;
B.若x表示温度,升高温度,平衡逆向移动,CO2的物质的量浓度逐渐减小,与图像所示信息一致,B正确;
C.若x表示CO的起始浓度,增大c(CO),平衡正向移动,NO2的转化率增大,与图像所示信息相反,C错误;
D.若x表示反应时间,由于混合气体总质量不变,且密闭容器容积固定,则混合气体的密度始终不变,与图像所示信息不一致,D错误;
故答案为:B。
14.一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一定条件下生成甲醇的量如图所示。根据图像,计算在500℃时,从反应开始到平衡的氢气的平均反应速率
A.mol·L-1·min-1 B.mol·L-1·min-1
C.mol·L-1·min-1 D.mol·L-1·s-1
【答案】D
【解析】
由图中信息可知,在500℃时,从反应开始到平衡所用时间为tBmin,生成的CH3OH的物质的量为nBmol,则根据反应方程式可知,消耗的H2的物质的量为2nBmol,容器的体积为3L,则该时间段内H2的平均反应速率为:=mol·L-1·min-1=mol·L-1·s-1,故答案为:D。
15.在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g),图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示200 ℃和100 ℃下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.02 mol·L-1·min-1
B.图Ⅱ可知反应xA(g)+yB(g) zC(g)的 ΔH<0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v正>v逆
D.200 ℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B,达到平衡时,A的体积分数大于0.5
【答案】A
【解析】
根据图I可知,5分钟内,A物质反应了0.4mol,B物质反应了0.2mol,C物质生成了0.2mol,所以该反应的化学方程式是2A(g)+B(g) C(g);根据图II可知,当起始时A、B的物质的量的比值相同时,200C时,C物质平衡时的体积分数大于100C时,所以该反应为吸热反应。
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)= ,A项正确;
B.根据分析可知,该反应为吸热反应,B项错误;
C.恒容容器,向体系中充入He,平衡不移动,C项错误;
D.向容器中再充入2 mol A和1 mol B,新平衡等效于原平衡正移,所以A的体积分数小于0.5,D项错误;
故答案为A。
16.已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态I。在时改变某一条件,时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.时改变的条件可能是升温
B.平衡常数
C.时反应向正反应方向移动
D.平衡时A的体积分数
【答案】D
【解析】
A.若时升温,瞬间正反应速率增大,与图像不符,由正反应速率逐渐增大,可知t2时改变的条件:向容器中加入C,故A错误;
B.温度不变,则平衡常数不变,即,故B错误;
C.正反应速率逐渐增大,t2时加入物质C,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,反应向逆反应方向移动,故C错误;
D.起始充入和,投料比为1:3,达平衡后加入物质C,相当于按1:2的投料比投入A和B,则加入C后相当于总体系中A和B的投料比大于1:3,平衡状态II相当于平衡状态I再充入A所达到的平衡,则平衡时A的体积分数,故D正确;
故选:D。
三、化学平衡的计算
17.常温下,向0.1mol·L-1NH4HCO3溶液逐滴加入NaOH溶液中并恢复至常温,溶液中NH、NH3·H2O、HCO、CO的粒子分布比例如图(忽略溶液体积的变化,不考虑氨水的挥发)。已知常温下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.2×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,则下列说法正确的是
A.曲线a表示的是c(NH3·H2O)的变化
B.m点时,c(NH3·H2O)< c(HCO)
C.n点时,溶液中3c(HCO)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)
D.反应HCO+OH-=CO+H2O的平衡常数K=5.6×103
【答案】D
【解析】
溶液中0.1mol·L-1 NH4HCO3,加入NaOH时,NaOH先和HCO反应生成CO,然后和NH反应NH3 H2O,所以随着NaOH溶液的加入,溶液中c(HCO)、c(NH)都减小,而c(CO)、c(NH3 H2O)都增大,因为先和HCO反应后和NH反应,c(CO)先增大,根据图知,曲线a表示c(CO),另一条曲线c(NH3 H2O),以此来解析;
A.由分析,曲线a表示c(CO)的变化,另一条线是c(NH3·H2O)的变化,A错误;
B.NH4HCO3溶液中存在物料守恒c(NH)+c(NH3 H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),m点时,c(NH)=c(CO),c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(H2CO3)>c(HCO),B错误;
C.溶液中存在电荷守恒:2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)+c(Na+),n点时,c(CO)=c(HCO),溶液中3c(HCO)+c(OH )=c(NH)+c(H+)+c(Na+),C错误;
D.反应HCO+OH- CO+H2O的平衡常数K=×= = =5.6×103,D正确;
故选D。
18.在一恒压密闭容器中加入足量的碳,并充入0.2molCO2气体,发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。反应达平衡时[p(CO)、p(CO2)分别为体系中CO、CO2的平衡分压]随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应为吸热反应
B.向X点对应的平衡体系再充入CO、CO2各1mol,平衡逆向移动
C.980K时,CO2的平衡转化率约为33.3%
D.增大容器的体积有利于提高CO2的平衡转化率
【答案】B
【解析】
A.由图可得,随着温度的升高,增大,即混合气体中CO2的物质的量减小,CO的物质的量增大,说明温度升高时平衡正向移动,则该反应为吸热反应,A不符合题意。
B.X点对应的平衡体系中,=0,p(CO)=p(CO2)即n(CO2)=n(CO),由于是恒压密闭容器,向X点对应的平衡体系再充入CO、CO2各1mol,该体系与原平衡体系是等效平衡,平衡不移动,B符合题意。
C.980K时,反应达平衡时n(CO2)=n(CO),初始时n(CO2)=0.2mol,设反应过程中消耗CO2的物质的量为xmol,则反应过程中生成的CO的物质的量为2xmol,则有0.2 x=2x,x=mol,则CO2的转化率为,C不符合题意。
D.该反应的正反应为气体体积增大的反应,增大容器的体积,体系的压强减小,化学平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,D不符合题意。
故选B。
19.某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
下列说法错误的是A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
【答案】B
【解析】
A.反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A正确; 
B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B错误;
C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;
D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D正确;
故答案选B。
课程标准
基础知识通关
规律与方法
经典例题
基础通关练
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第二十二讲 化学平衡
1.了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。
2.掌握化学平衡的特征。
3.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。
4.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
知识点一 化学平衡的移动
1.概念
达到平衡状态的反应在条件改变后,平衡状态被破坏的过程。
2.过程
3.平衡移动方向与反应速率的关系
(1)v正____v逆,平衡向正反应方向移动。
(2)v正____v逆,平衡不移动。
(3)v正____v逆,平衡向逆反应方向移动。
4.平衡移动会伴随着哪些变化
(1)反应速率的变化(引起平衡移动的本质,但反应速率变化也可能平衡不移动),主要看v正与v逆是否相等,如果v正≠v逆,则平衡必然要发生移动,如果v正、v逆同时改变,但始终保持相等,则平衡不移动。
(2)浓度的变化,平衡移动会使浓度发生变化,但是浓度的变化不一定使平衡移动。
(3)各组分百分含量的变化。
(4)平均相对分子质量的变化。
(5)颜色的变化(颜色变化,平衡不一定发生移动)。
(6)混合气体密度的变化。
(7)转化率的变化。
(8)温度的变化。
知识点二 外界条件对化学平衡的影响
1.外界条件对化学平衡的影响
在一定条件下,aA(g)+bB(g)mC(g) ΔH<0达到了平衡状态,若其他条件不变,改变下列条件对平衡的影响如下:
(1)浓度
①增大A的浓度或减小C的浓度,平衡向________方向移动;
②增大C的浓度或减小A的浓度,平衡向________方向移动。
(2)压强
①若a+b≠m
增大压强,平衡向______________的方向移动;
减小压强,平衡向____________________的方向移动;
②若a+b=m
改变压强,平衡____移动。
(3)温度
升高温度,平衡向____________方向移动;
降低温度,平衡向____________方向移动。
(4)催化剂
使用催化剂,因其能同等倍数地改变正、逆反应速率,平衡____移动。
2.勒夏特列原理
(1)内容
如果改变影响平衡的条件之一(如________、________或________),平衡将向着能够____________的方向移动。
(2)适用
①该原理适用于化学平衡、溶解平衡、电离平衡、水解平衡等动态平衡。
②这种减弱并不能消除外界条件的变化。
一、化学平衡移动原理的应用
1.调控反应:根据影响化学反应速率和平衡的条件以及化学平衡移动原理,可调控工业反应使之效益最大化。如合成氨工业中加入催化剂提高反应速率,温度控制在500 ℃左右,既考虑了反应速率又兼顾了催化剂的活性的最佳温度,充入过量N2以提高H2的转化率等。
2.判状态:由压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断反应物或生成物的状态。
3.判系数:由压强的改变,根据平衡移动的方向,可以判断方程式中某气体物质的计量数或反应物和生成物之间的计量数的大小关系。
4.判ΔH:由温度的改变,根据化学平衡移动的方向,可以判断正反应或逆反应是吸热反应还是放热反应。
【疑难探究】
二、化学平衡的计算模板
1.化学反应中的各物质的平衡量、起始量及转化量之间的关系是什么?转化量与化学方程式中的化学计量数有无关系? 
2.什么是转化率?
3.有关化学平衡计算的一般步骤和解题模式各是什么?
【疑难解析】
二、1.①反应物:n(平)=n(始)-n(变);
生成物:n(平)=n(始)+n(变)。
②各物质的转化量之比等于化学方程式中化学计量数之比。
2.转化率=×100%。
3.(1)一般步骤
①写出有关化学平衡的反应方程式。
②确定各物质的起始量、转化量、平衡量。
③根据已知条件建立等式关系进行解答。
(2)模式
如mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量分别为a mol、b mol,达到平衡后消耗A的物质的量为mx mol。
    mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a-mx b-nx px qx
【规律方法】
三、由化学平衡常数判断化学平衡移动的方向
1.借助平衡常数,可以判断一个化学反应是否达到化学平衡状态
对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物与生成物浓度有如下关系:
Q=
2.利用K可判断反应的热效应
若升高温度,K值增大,则正反应为________反应;
若升高温度,K值减小,则正反应为________反应。
【答案】
三、1.正 > 化学平衡状态 = 逆 <
2.吸热 放热
【典例】1.在一密闭容器中发生反应N2+3H2=2NH3 ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是___________(填字母,下同)。
A.t0~t1  B.t1~t2  C.t2~t3
D.t3~t4  E.t4~t5  F.t5~t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A.增大压强  B.减小压强   C.升高温度
D.降低温度  E.加催化剂   F.充入氮气
t1时刻___________;t3时刻___________;t4时刻___________。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是___________。
A.t0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t5~t6
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线______。
【典例】2.掺杂硒的纳米氧化亚铜催化剂可用于工业上合成甲醇,其反应为
CO(g) +2H2(g) CH3OH(g) ΔH= -99kJ·mol-l, 回答下列问题:
I. 按 =1投料,将H2与CO充入一密闭容器中,在一 定条件下发生反应,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
已知: v正= k正c(CO)· c2(H2),v逆=k逆c(CH3OH), 其中k正、k 逆是速率常数,与温度有关的常数。
(1)X、Y、M三点对应的平衡常数K(X)、K(Y) 、K(M)从大到小的顺序是______。当温度升高时,k正增大m倍、k逆增大n倍,则m____n(填“<”、“=。”或“>”)
(2)压强P1、P2、 P3由小到大的顺序是___________。
(3)T1°C、 压强为P3时,若密闭容器体积为VL,向其中充入3molH2和3molCO发生反应,5min 后反应达到平衡,则0~5min内,v(H2)=___________mol·L-1·min-1,若N点对应的压强为P3,则反应处于该点时v正___________ v 逆(填“>”“<” 或“=”)。
II.若体系初始态和终态温度保持325°C,向10L恒容密闭容器中充入2molCO和3molH2,发生反应,体系总压强(p)与时间(t)的关系如图中曲线I所示,曲线II为只改变某一条件的变化曲线。
(4)曲线II所对应改变的条件可能为___________。
(5)体系总压强先增大的原因是___________
(6)该条件下H2的平衡转化率为___________%(结果保留一位小数)。
【典例】3.回答下列问题:
(1)将0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q。写出该反应的逆反应化学平衡常数表达式_______;经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则这个时间段O2的平均反应速率为_______。
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有_______(选填编号)。
a. 移出氧气 b. 降低温度 c. 减小压强 d. 再充入0.050mol SO2(g)和0.030mol O2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图_______。
常温下,向1L pH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水电离产生的OH-离子浓度(c)的关系如图所示。
(4)c点溶液中离子浓度由大至小的关系是:_______。a点溶液中由水电离产生的c(H+)=_______。b点溶液中c(H+)_______1×10-7mol/L(填写“等于”、“大于”或“小于”)。
(5)写出c点到d点化学反应方程式_______。
一、化学平衡移动
1.已知:X(g)+2Y(g)3Z(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0)。下列说法正确的是
A.达到化学平衡状态时,Y的正反应速率和Z的逆反应速率相等
B.达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度之比为1:2:3
C.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量一定小于akJ
D.0.2molX和0.2molY充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3mol
2.一定条件下,在恒容密闭容器中发生反应:。当、、的浓度不再变化时,下列说法正确的是
A.和全部转化为 B.该反应已达到化学平衡
C.正、逆反应速率相等且等于零 D.的物质的量之比一定为
3.在某恒容密闭容器中充入一定量的O2(g)和O3(g),发生反应2O3(g)3O2(g) △H<0,下列说法正确的是
A.若混合气体的密度不再随时间而改变,则该反应达到平衡
B.加入合适的催化剂,反应达到平衡后,O2的体积分数增大
C.该反应的生成物的总能量大于反应物的总能量
D.若起始时充入少量的稀有气体,则该反应的反应速率保持不变
4.温度下,向2L的密闭容器中充入NO,在催化剂作用下发生反应:(未配平),反应过程中部分数据如图所示,下列说法错误的是
A.X可能为
B.0~1min用X表示的反应速率为
C.温度下,测得容器内气体颜色保持不变,表明反应达到化学平衡状态
D.增大NO气体的浓度、升高反应体系的温度,均能提高反应速率
5.以[Cu(H2O)4]2+(蓝)+4Cl [CuCl4]2 (黄)+4H2O ΔH>0为例,探究影响平衡移动的因素。取相同浓度的CuCl2溶液,分别进行下列实验,对实验现象的分析不正确的是
操作和现象 分析
A 观察溶液为绿色 [Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2 同时存在
B 升高温度,溶液变为黄绿色 平衡正移,[CuCl4]2 的浓度增大
C 加几滴AgNO3溶液,静置,上层清液为蓝色 平衡逆移,[CuCl4]2 的浓度减小
D 加少量Zn片,静置,上层清液为浅黄绿色 平衡正移,[CuCl4]2 的浓度增大
A.A B.B C.C D.D
6.一定条件下固定容积的容器中,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+196kJ已达到平衡状态。改变某一条件后,平衡发生移动至新的平衡状态。已知此过程中正反应速率先增大后减小,则改变的条件可能是
A.加入催化剂 B.移走SO3 C.升高温度 D.缩小容器体积
7.工业上利用硫(S8)与为原料制备。450℃以上,发生反应Ⅰ:;通常在600℃以上发生反应Ⅱ:。一定条件下,分解产生的体积分数、与反应中的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A.反应Ⅱ的正反应为吸热反应
B.在恒温密闭容器中,反应相同时间,温度越低,的转化率越大
C.发生反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是:此温度平衡转化率已很高;低于此温度,浓度小,反应速率慢
D.某温度下若完全分解成,在密闭容器中,开始反应,当体积分数为10%时,转化率为43%
8.一定温度下,在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)。下列说法正确的是
容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
① 387 0.20 0.080 0.080
② 387 0.40
③ 207 0.20 0.090 0.090
A.该反应的正反应为放热反应
B.达到平衡时,容器①中的CH3OH体积分数比容器②中的小
C.若容器①中反应达到平衡时增大压强,则各物质浓度保持不变
D.若起始向容器①中充入CH3OH0.10mol、CH3OCH30.10mol、H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行
9.在恒温恒容的容器中发生反应X(g)+nY(g) 2M(g)+N(?),下列说法正确的是
A.若n≠1,X,Y的转化率一定不相等
B.转移走部分N,X的转化率一定增大
C.增大压强,X的转化率减小,N一定为气体
D.增加M的量,M的百分含量一定增大
二、化学平衡的图象
10.40℃时,向100mL水中加入5gMg(OH)2固体溶解,一段时间后再滴入少量稀H2SO4,整个过程pH随时间的变化如图所示,下列说法正确的是
A.a→b段,由水电离出的c(OH-)逐渐增大
B.b点时,溶液中的c(OH-)=1.0×10-4.09
C.c→e段的变化符合勒夏特列原理
D.e点处,离子浓度大小顺序为c()>c(Mg2+)>c(OH-)>c(H+)
11.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,下列研究目的和示意图相符的是
A B C D
研究压强对反应的影响(p2>p1) 研究温度对反应的影响 研究平衡体系增加N2对反应的影响 研究催化剂对反应的影响
A.A B.B C.C D.D
12.在密闭容器中充入1和1,在一定条件下发生反应:,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得,,(、为速率常数,只与温度有关),下列说法错误的是
A.达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数小于增大的倍数
B.若密闭容器(对应压强下)体积为1L,则b点
C.的物质的量浓度:b点点
D.逆反应速率:a点点
13.图I是NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)反应过程中能量变化的示意图。一定条件下,在固定容积的密闭容器中该反应达到平衡状态,当改变其中一个条件x,y随x的变化关系曲线如图II所示。
下列有关说法正确的是
A.一定条件下,向密闭容器中加入1molNO2(g)与1molCO(g),充分反应放出234kJ热量
B.若x表示温度,则y表示的可能是CO2的物质的量浓度
C.若x表示CO的起始浓度,则y表示的可能是NO2的转化率
D.若x表示反应时间,则y表示的可能是混合气体的密度
14.一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在一定条件下生成甲醇的量如图所示。根据图像,计算在500℃时,从反应开始到平衡的氢气的平均反应速率
A.mol·L-1·min-1 B.mol·L-1·min-1
C.mol·L-1·min-1 D.mol·L-1·s-1
15.在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g) zC(g),图Ⅰ表示200 ℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示200 ℃和100 ℃下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是
A.200 ℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.02 mol·L-1·min-1
B.图Ⅱ可知反应xA(g)+yB(g) zC(g)的 ΔH<0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v正>v逆
D.200 ℃时,向容器中充入2 mol A和1 mol B,达到平衡时,A的体积分数大于0.5
16.已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态I。在时改变某一条件,时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.时改变的条件可能是升温
B.平衡常数
C.时反应向正反应方向移动
D.平衡时A的体积分数
三、化学平衡的计算
17.常温下,向0.1mol·L-1NH4HCO3溶液逐滴加入NaOH溶液中并恢复至常温,溶液中NH、NH3·H2O、HCO、CO的粒子分布比例如图(忽略溶液体积的变化,不考虑氨水的挥发)。已知常温下Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,Ka1(H2CO3)=4.2×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,则下列说法正确的是
A.曲线a表示的是c(NH3·H2O)的变化
B.m点时,c(NH3·H2O)< c(HCO)
C.n点时,溶液中3c(HCO)+c(OH-)=c(NH)+c(H+)
D.反应HCO+OH-=CO+H2O的平衡常数K=5.6×103
18.在一恒压密闭容器中加入足量的碳,并充入0.2molCO2气体,发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。反应达平衡时[p(CO)、p(CO2)分别为体系中CO、CO2的平衡分压]随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应为吸热反应
B.向X点对应的平衡体系再充入CO、CO2各1mol,平衡逆向移动
C.980K时,CO2的平衡转化率约为33.3%
D.增大容器的体积有利于提高CO2的平衡转化率
19.某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
下列说法错误的是A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
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