第二节 化学平衡 第3课时(分层作业)(含答案)高二化学同步备课系列(人教版2019选择性必修1)【2025-2026】高二化学同步备课学案(人教版2019选择性必修1)

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第二节 化学平衡 第3课时(分层作业)(含答案)高二化学同步备课系列(人教版2019选择性必修1)【2025-2026】高二化学同步备课学案(人教版2019选择性必修1)

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第二节 化学平衡
课时3 影响化学平衡的因素
分层作业
1.对化学平衡的下列说法中正确的是
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.化学平衡向正反应方向移动时,正反应速率一定增大
D.只有加入催化剂,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况
【答案】B
【解析】试题分析:A、化学反应速率变化,平衡不一定移动,要看变化后正反应速率和逆反应速率是否相等,错误,不选A;B、化学平衡发生移动,一定是正反应速率和逆反应速率不相等,即一定有变化,正确,选B;C、平衡正向移动,正反应速率不一定增大,例如降温,或减压,不选C;D、加入催化剂,反应速率改变,平衡不一定,但若改变压强,平衡也可能不移动,错误,不选D。
2.下列说法中,能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是
A.N2O4(g) 2NO2(g),改变某一条件后,气体颜色加深
B.H2(g)+I2(g) 2HI(g),单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2
C.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),改变某一条件后,NH3的体积分数增加
D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),恒温恒压条件下,充入He
【答案】B
【解析】A.若减小容器体积增大压强,平衡逆向移动,但由于NO2的浓度增大,气体颜色也会加深,故A不符合题意;B.单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2,说明消耗H2的速率大于生成H2的速率,平衡正向移动,故B符合题意;C.增加NH3,平衡逆向移动,NH3的体积分数增加,故C不符合题意;D.恒温恒压充入He,参与反应的气体的分压减小,相当于减小压强,平衡逆向移动,故D不符合题意;综上所述答案为B。
3.已知反应3A(g)+2B(g)≒C(g)+4D(g) ΔH<0。如图:a、b表示在一定条件下,D的体积分数D%随时间t的变化情况。若使曲线b变为曲线a ,可采取的措施是
①增加C的质量②升高温度 ③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂
A.只有⑤ B.①③ C.③⑤ D.②③⑤
【答案】C
【解析】①增加C的质量,平衡逆向移动,最终D的体积分数将会减小,不符合曲线a;②反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,最终D的体积分数将会减小,不符合曲线a;③反应前后气体体积不变,缩小反应容器的容积(加压),平衡不移动,但浓度增大,反应速率增大,未到平衡时图线斜率更大,平衡时D的体积分数不变,符合曲线a;④减小B的浓度,平衡逆向移动,最终D的体积分数将会减小,不符合曲线a;⑤使用适当催化剂,反应速率增大,未到平衡时图线斜率更大,催化剂不改变平衡,故平衡时D的体积分数不变,符合曲线a;符合曲线a的是③⑤,故选C。
4.(24-25高二上·上海静安·期中)在密闭容器中发生如下反应:,达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍。下列说法中错误的是
A.m+n>p B.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率降低 D.活化分子百分数不变
【答案】A
【分析】达到平衡后,温度不变,将气体体积压缩到,若平衡不移动,C的浓度为原来的2倍,当达到平衡时C的浓度为原来的1.9倍,则体积减小时平衡逆向移动,据此分析作答。
【解析】A.体积缩小,相当于加压,平衡逆向移动,则m+n<p,A项错误;
B.由上述分析可知,平衡逆向移动,B项正确;
C.平衡逆向移动,A的转化率降低,C项正确;
D.温度不变,将气体体积压缩,增加气体分子浓度,提高总活化分子数,从而加快反应速率,但活化分子百分数不变,D项正确;
答案选A。
5.(24-25高二上·广东广州·期中)在恒温恒容密闭容器中投入足量,发生反应:。下列说法正确的是
A.平衡常数表达式为
B.若的体积分数不再改变,则达到平衡
C.平衡后充入更多的和,达到新平衡时其浓度均增大
D.可用单位时间内质量变化来表示反应快慢
【答案】D
【解析】A.CaC2O4、CaO呈固态,则平衡常数表达式为K=c(CO) c(CO2),A项错误;
B.分析此反应,产物中只有、为气体,化学计量数固定,体积分数始终为,B项错误;
C.起始投入足量CaC2O4,平衡时CO和CO2物质的量相等,平衡后充入等物质的量的CO和CO2,增大生成物浓度平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数不变,则达到新平衡时其浓度均不变,C项错误;
D.任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随着时间变化的多少,故该反应可用单位时间内CaO质量净增量比较反应快慢,D项正确;
故选D。
6.(24-25高二上·山东德州·期中)已知: 。实验测得速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应,测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.T2温度下达到平衡时O2的浓度为
B.a点的NO2在体系中的体积分数为10%
C.温度由T2到T1,不变
D.正、逆反应活化能的大小关系为
【答案】B
【解析】A.根据图示可知,在T2温度下,反应达到平衡状态时,n(NO)=0.8mol-0.2mol=0.6mol,结合转化量之比等于化学计量数之比,可知n(O2)=n(NO)=0.6mol,即O2平衡时的物质的量为0.6mol,则c(O2)==0.3mol/L,A错误;
B.根据图示可知,在a点时,n(NO)=0.8mol-0.6mol=0.2mol,结合转化量之比等于化学计量数之比,可知n(O2)=n(O3)=n(NO2)=n(NO)=0.2mol,因此a点时,n(O2)=n(NO2)=0.2mol,n(O3)=1.2mol-0.2mol=1mol,此时体系中混合气体的总的物质的量n(总)=0.2mol+0.2mol+0.6mol+1mol=2mol,结合在恒温恒容条件下,气体体积之比等于物质的量之比,因此a点NO2在体系中的体积分数=×100%=×100%=10%,B正确;
C.当反应达到平衡状态时,正=逆,即k正c(NO) c(O3)=k逆c(NO2) c(O2),则==K,根据图示可知T1时先平衡,T1>T2,升高温度,NO的物质的量的增大,平衡逆向移动,因此该反应正向为放热反应;当温度由T2到T1,温度升高,此时平衡逆向移动,K值减小,因此减小,C错误;
D.根据C选项的分析可知,该反应正向是一个放热反应,即ΔH=Ea(正)-Ea(逆)<0,因此Ea(正)<Ea(逆),D错误;
故答案为:B。
7.(24-25高二上·天津蓟州·期中)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示:
物质 X Y Z
初始浓度/() 0.1 0.2 0
平衡浓度/() 0.05 0.05 0.1
下列说法正确的是
A.反应可表示为
B.升高温度,平衡一定向正反应方向移动
C.反应达平衡时,X和Y的转化率相同
D.实际生产中,压强越大,合成Z的综合经济效益越高
【答案】A
【解析】A.根据表中数据可知,在反应中X减小0.05mol/L,Y减小0.15mol/L,所以X、Y是反应物,Z增加了0.1mol/L,所以Z是生成物,X、Y、Z的浓度的变化量之比为1:3:2,所以化学方程式为X+3Y 2Z,故A正确;
B.升高温度反应向吸热反应的方向进行,不一定是正方向,故B错误;
C.根据可计算得X的转化率为,Y的转化率为,两者不相同,故C错误;
D.该反应是体积减小的反应,增大压强,反应正向进行,反应物转化率增加,但增大压强会增加成本,实际生产中采用的压强并不是越大越好,故D错误;
故答案为A。
8.一定温度下,在3个容积均为的恒容密闭容器中反应达到平衡,下列说法正确的是
容器 温度/K 起始浓度 平衡浓度
I 400 0.20 0.10 0 0.080
II 400 0.40 0.20 0
III 500 0 0 0.10 0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器I中反应物转化率比容器II中的小
C.达到平衡时,容器II中大于容器III中的两倍
D.达到平衡时,容器III中的正反应速率比容器I中的小
【答案】B
【分析】对比Ⅰ、Ⅲ,如温度相同,0.1mol/L的CH3OH相当于0.20mol/L的H2和0.1mol/L的CO,为等效平衡,但Ⅲ温度较高,平衡时CH3OH较低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,对比Ⅰ、Ⅱ,在相同温度下反应,但Ⅱ浓度较大,由方程式可知,增大浓度,平衡正向移动,以此解答该题。
【解析】A.对比Ⅰ、Ⅲ,如温度相同,0.1mol/L的CH3OH相当于0.20mol/L的H2和0.1mol/L的CO,为等效平衡,但Ⅲ温度较高,平衡时CH3OH较低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,故A错误;
B.对比Ⅰ、Ⅱ,在相同温度下反应,但Ⅱ浓度较大,由方程式2可知,增大浓度,平衡正向移动,该反应正向为体积减小的反应,增大浓度转化率会增大,则容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小,故B正确;
C.Ⅱ浓度较大,Ⅲ温度较高,增大浓度平衡正向移动,升高温度平衡逆向移动,Ⅲ的转化率降低,Ⅲ中相当于起始c(H2)为Ⅱ的一半,平衡时Ⅱ中c(H2)小于Ⅲ中的两倍,故C错误;
D.对比Ⅰ、Ⅲ,Ⅲ温度较高,浓度相当,升高温度,正逆反应速率增大,则容器Ⅲ中的反应速率比容器Ⅰ中的大,故D错误;
故选:B。
9.(24-25高二上·福建莆田·期中)在一密闭容器中,反应达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,N的浓度变为原来的40%,下列说法正确的是
A.平衡向正反应方向移动 B.物质M的转化率变小
C.反应的平衡常数变大 D.a、b的大小关系是:
【答案】B
【分析】在一密闭容器中,反应达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,若平衡不移动,此时N的浓度应为原来的50%,现在当达到新的平衡时,N的浓度变为原来的40%,说明N的浓度减少,平衡逆向移动,则a>b。
【解析】A.由分析可知,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.平衡向逆反应方向移动,M的转化率变小,B正确;
C.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,C错误;
D.由分析可知,a、b的大小关系是:a>b,D错误;
答案选B。
10.(24-25高一下·湖南·期中)和可以相互转化:,反应过程放热,现将一定量和的混合气体通入体积为1L的恒容密闭容器中,和浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是
A.25min时改变的条件是增大了的浓度
B.容器内混合气体的平均摩尔质量不变时可判断达到了化学平衡状态
C.a点时正、逆反应速率相等,达到了化学平衡状态
D.温度一定时,容器中b与c点气体总压强相等
【答案】B
【分析】结合的系数关系,X为NO2浓度的变化,Y为N2O4浓度变化,据此解答。
【解析】A.25min时二氧化氮浓度瞬间增大,而四氧化二氮浓度不变,则改变的条件是增大了的浓度,A错误;
B.混合气体的平均摩尔质量为,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,B正确;
C.a点不是反应速率相等,是二者浓度相等,a点后物质浓度继续变化,此时没有达到化学平衡状态,C错误;
D.温度一定时,容器为1升恒容容器,b点与c点气体总物质的量c点的大,总压强c>b,故D错误;
故选B。
11.已知反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),当反应达到平衡后,改变压强,其反应速率的变化曲线分别如图所示。
回答下列问题:
(1)①表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
(2)②表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
(3)③表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
【答案】(1)增大 逆向 <
(2)减小 正向 <
(3)减小 不 =
【解析】(1)图像①改变压强后,v′正、v′逆都增大,故改变压强的方式是增大压强;v′正小于v′逆,平衡向逆反应方向移动;增大压强向气体体积减小的方向移动,故逆反应方向是气体体积减小的方向,即m+n<p+q。
(2)图像②改变压强后,v′正、v′逆都减小,故改变压强的方式是减小压强;v′正大于v′逆,平衡向正反应方向移动;减小压强向气体体积增大的方向移动,故正反应方向是气体体积增加的方向,即m+n<p+q。
(3)图像③改变压强后,v′正、v′逆都减小,故改变压强的方式是减小压强;v′正、v′逆同等倍数减小,化学平衡不移动,气体体积反应前后相等,即m+n=p+q。
12.在 平衡体系中(填写“增大”、“减小”、“变深”、“变浅”或“不变”):增大容器体积减小压强,正反应速率 ,HI的浓度 ,气体颜色 ,平衡 (是否移动,往哪个方向)。
【答案】 减小 减小 变浅 不移动
【解析】在 平衡体系中增大容器体积减小压强,正反应速率减小,HI的浓度减小,气体颜色变浅,由于该反应为等体积反应,平衡不移动。
13.分析浓度变化对正、逆反应速率的影响,已知反应:mA(g)+nB(g)pC(g),当反应达到平衡后,有关物质的浓度发生改变,其反应速率的变化曲线分别如下图所示:
(1)
t1时刻,增大反应物浓度,使v增大,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
(2)
t1时刻,减小生成物浓度,使v减小,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
(3)
t1时刻,增大生成物浓度,使v增大,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
(4)
t1时刻,减小反应物浓度,使v减小,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
【答案】(1)正反应
(2)正反应
(3)逆反应
(4)逆反应
【分析】反应达到平衡状态;反应正向进行;反应逆向进行。
【解析】(1)t1时刻,,则平衡向正反应方向移动;
(2)1时刻,,则平衡向正反应方向移动;
(3)t1时刻,,则平衡向逆反应方向移动;
(4)1时刻,,则平衡向逆反应方向移动;
14.结合已学化学反应原理知识回答下列问题。
(1)某同学欲进行中和反应反应热的测定,现进行以下实验。
①取溶液和盐酸进行实验,测得反应前后温度差的平均值。若近似认为溶液和盐酸的密度都是,反应后生成溶液的比热容,则生成时的反应热 (结果保留到小数点后一位)。
②强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含的稀碱溶液完全反应,则反应放出的热量为 (结果保留到小数点后一位)。
(2)为比较对分解的催化效果,某实验小组同学设计了如图所示的实验。
某同学认为通过观察 (填实验现象),可得出的催化效果的差异。有同学提出将,溶液改为溶液更合理,其理由是 。
(3)溶液中存在平衡:,若向溶液中加入硫酸,上述平衡向 (填“左”或“右”)移动:若向橙色溶液中逐滴加入溶液,除生成黄色沉淀外,溶液的颜色变化是 。
【答案】(1)
(2)产生气泡的快慢 使阴离子相同,排除阴离子不同对实验产生的干扰
(3)左 橙色逐渐变浅,最后几乎为无色
【解析】(1)①取溶液和盐酸进行实验,测得反应前后温度差的平均值。若近似认为溶液和盐酸的密度都是,反应后生成溶液的比热容,生成时放出的热量,则生成时的反应热。
②强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含的稀碱溶液完全反应,生成0.25molH2O,则反应放出的热量为。
(2)向两份2mL 5%的双氧水中分别滴加5滴、溶液,通过观察产生气泡的快慢,可得出的催化效果的差异。若将溶液改为,使阴离子相同,排除阴离子不同对实验产生的干扰,所以将溶液改为溶液更合理。
(3),若向溶液中加入硫酸,氢离子浓度增大,上述平衡向左移动;若向橙色溶液中逐滴加入溶液,生成黄色沉淀,浓度减小,平衡向右移动,溶液的颜色变化是橙色逐渐变浅,最后几乎为无色。
15.在80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入2L真空的固定容积的密闭容器中,发生反应:N2O4 2NO2 △H>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s 0 20 40 60 80 100
n(N2O4)/mol 0.40 0.28 0.20 0.14 0.10 0.10
n(NO2)/mol 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
(1)计算20~40s内用N2O4表示的平均反应速率为 。
(2)40s时,NO2的浓度b= mol/L,反应最迟到 s到达平衡状态。
(3)反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色 (填“变浅”“变深”或“不变”)。
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施有_______(填序号)。
A.增大N2O4的起始浓度 B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(5)能说明该反应达到平衡状态的标志是_______(填序号)
A.2v(N2O4)=v(NO2) B.容器内压强保持不变
C.容器内密度保持不变 D.NO2的体积分数保持不变
【答案】(1)0.0020mol·L-1·s-1
(2)0.2 80
(3)变浅
(4)D
(5)BD
【解析】(1)根据表中数据可知v(N2O4)= =0.0020mol·L-1·s-1。
(2)40s时N2O4减少0.40mol-0.20mol=0.20mol,由反应可知生成NO2为0.2mol×2=0.4mol,浓度为=0.2 mol/L,由表格数据可知80s后NO2的物质的量不变,则反应最迟到80s到达平衡状态。
(3)该反应的△H>0,为吸热反应,100s后将反应混合物的温度降低,N2O42NO2平衡逆向移动,混合气体的颜色变浅。
(4)K只与温度有关,该反应为吸热反应,升高温度,K增大,只有D符合,故答案为D。
(5)A.反应过程中始终存在2v(N2O4)=v(NO2),无法判断正逆反应速率的关系,不能判断是平衡状态,故A错误;
B.该反应前后气体的物质的量发生变化,即容器中的压强为变量,当容器内压强保持不变,说明反应达到平衡状态,故B正确;
C.反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,气体的密度始终不变,因此容器内密度保持不变,不能判断是平衡状态,故C错误;
D.NO2的体积分数保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为BD。
1.(24-25高二上·广东茂名·期中)利用碳酸钠作固硫剂并用氢气还原辉钼矿的原理为
MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。在某密闭容器中,加入MoS2(s)、H2(g)、Na2CO3(s)发生该反应,实验测得不同条件下氢气的平衡转化率变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.压强:p1>p2
B.反应速率:v(c)>v(b)>v(a)
C.a、b、c点对应的混合气体中,氢元素的质量分数均相同
D.该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
【答案】C
【分析】根据图示可知:在其它条件不变时,升高温度H2的平衡转化率提高,说明升高温度,平衡正向移动,则该反应的正反应为吸热反应,据此分析;
【解析】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,在其它条件不变时,增大压强,化学平衡逆向移动,H2的转化率减小。根据图示可知H2的平衡转化率:p1p2,A正确;
B.温度越高速率越快,压强越大速率越大,故反应速率:v(c)>v(b)>v(a),B正确;
C.正反应是气体质量增加的反应,a、b、c点对应的混合气体中,氢元素的质量分数不相同,C错误;
D.根据分析可知,正反应为吸热反应,该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和,D正确;
故选C。
2.(24-25高二上·广东佛山·期中)某温度下发生反应2M(g))N(g),M和N的消耗速率与本身浓度的关系如图,已知:v消耗(M)=k1c2(M),v消耗(N)=k2c(N),k1和k2是速率常数。下列说法正确的是
A.曲线y代表的是
B.此温度下,该反应的平衡常数为
C.密闭容器中进行该反应,P点时反应逆向进行
D.若向1 L恒容密闭容器中通入2molM,某时刻可能存在
【答案】C
【解析】A.由方程式可知,受浓度影响大,故y曲线表示,A错误;
B.依方程式可判断,当时反应达到平衡状态,即,该反应的化学平衡常数为:,B错误;
C.依方程式可判断,当时反应达到平衡状态,而P点,反应逆向进行,C正确;
D.向1L恒容密闭容器中通入2molM,若完全反应生成1molN,该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故c(N)小于1mol.L-1,D错误;
答案选C。
3.已知可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+Q(g),ΔH>0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c (M)=1 mol·L-1,c (N)=2.4 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60 %,此时N的转化率为 。
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c (M)=4 mol·L-1,c(N)=a mol·L-1,达到平衡后,c (P)=2 mol·L-1,a= 。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度为c (M)=c (N)=b mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为 。
【答案】(1)25%
(2)6
(3)41%
【解析】(1)M的转化率为60 %,则参加反应的M为0.6 mol·L-1,同时消耗N 0.6 mol·L-1,因此N的转化率为。
(2)根据反应方程式进行计算:

由于温度不变,K不变,因此:
所以a=6。
(3)反应温度不变,K不变,设达到平衡后M的转化率为x,则
,所以x 41%。
4.在一个容积不变的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度的关系如下表所示:
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
请填写下列空白。
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数 1.0(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(3)在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时平衡移动方向为 (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2) c(H2)=5c(CO) c(H2O),此时的温度为 ℃。
【答案】(1) 吸热 (2)等于 (3)逆反应方向 (4)700
【解析】(1)平衡常数是指在一定温度下,一个可逆反应达到化学平衡时生成物度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值,该反应的平衡常数表达式K=;由表中数据可知,温度升高,平衡常数增大,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应。故答案为:;吸热;
(2)化学平衡常数仅仅是温度的函数,在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数等于1.0。故答案为:等于;
(3)在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,此时Qc==4>K=2.6,则此时平衡移动方向为逆反应方向。故答案为:逆反应方向;
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2) c(H2)=5c(CO) c(H2O),K=,此时的温度为700℃。故答案为:700。
5.(24-25高二上·黑龙江牡丹江·阶段练习)以下变化用“增大,减小,不变”回答,平衡移动方向用“不,正向,逆向”回答。
(1)反应,在一密闭容器中反应达到平衡,该反应平衡常数的表达式为 ,保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率 ,平衡 移动。
(2)一个固定体积的密闭容器中加入2molSO2和1molO2,发生反应平衡后,SO3的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,重新充入1.2molSO2和amolO2,bmolSO3再次达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L,则a= ,b= 。
【答案】(1) 增大 正向
(2)0.6mol 0.8mol
【解析】(1)反应,为固体,该反应平衡常数的表达式为,保持体积不变,充入水蒸气,水蒸气浓度增大,其正反应速率增大,平衡正向移动;
(2)维持容器体积和温度不变,不同途径的该可逆反应达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L,说明与原平衡为等效平衡,可知,按化学计量数转化到左边,则a=1-0.4=0.6mol,b=0.8mol。
6.(24-25高二上·山东临沂·阶段练习)向某恒容密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[已知阶段c(B)未画出]。乙图为时刻后改变反应条件,反应速率随时间的变化情况,在、、、时刻各改变一种不同的条件,已知时刻为使用催化剂。
(1)若,则阶段的反应速率为 。
(2)时刻改变的条件为 ,该反应的逆反应为 (填“吸热反应”或“放热反应”)。B的起始物质的量为 。
(3)图乙中共有I~V五处平衡,其平衡常数与I处的平衡常数不相等的是 (填“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“V”)。
(4)写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)0.02mol·L-1 s-1
(2)减小压强 放热 2.0 mol
(3)Ⅴ
(4)2A(g) + B(g)3C(g)
【分析】反应中A的浓度变化为:1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L,C的浓度变化为:0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,反应中A与C的化学计量数之比为0.2:0.3=2:3,在、、、时刻各改变一种不同的条件,根据图乙可知,t2~t3阶段,过程Ⅱ改变的增加某一成分的浓度,t2~t3、t4~t5阶段,过程Ⅲ、Ⅳ对比可知,平衡均未发生移动,因此改变的条件分别为加催化剂、降低压强,t5~t6阶段,过程V改变的条件是升高温度,根据t4~t5阶段,降低压强平衡不发生移动,该反应的方程式为,据此作答。
【解析】(1)若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:。
(2)根据分析可知,t4~t5阶段改变条件后,正逆反应速率都减小且相等,所以不可能是降低温度,应该为减小压强,因此时刻改变的条件为减小压强;
该反应是体积不变的反应,而t5~t6阶段正逆反应速率都增大,说明是升高了温度,升高温度后正反应速率大于逆反应速率,说明该反应为吸热反应,逆反应为放热反应;
由方程式可知,反应过程中消耗的B的物质的量浓度为:,所以B的起始浓度为0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L,起始时A的浓度为1.0mol/L,初始时投入的A的物质的量为4mol,根据,B的起始物质的量为0.5mol/L×4L=2.0mol。
(3)温度不变则平衡常数不变,时刻改变的条件是升高温度,因此平衡常数与I处的平衡常数不相等的是V。
(4)根据分析可知,该反应的化学方程式为:。
7.(22-23高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)已知:反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1;
反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) K2;
反应③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) K3。
测得在不同温度下,K1、K2的值如下:
温度/℃ K1 K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.40 1.60
(1)若500℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol/L,CO2的转化率为 。
(2)反应②的焓变ΔH (填“>”“<”或“=”)0。
(3)900℃时进行反应③,其平衡常数K3= (填数值)。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有 (填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO浓度
(5)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线 。
【答案】(1)50%
(2)<
(3)1.50
(4)C、E
(5)
【解析】(1)若500℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol/L,达到平衡消耗二氧化碳的物质的量为xmol,反应生成CO的物质的量为xmol、剩余CO2的物质的量为(2-x)mol,K=1, ,x=1,则CO2的转化率为50%。
(2)升高温度,K2减小,说明平衡逆向移动,反应②正反应放热,焓变ΔH<0。
(3)①-②得H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g),则,900℃时进行反应③,其平衡常数K3=。
(4)A.反应前后气体系数和相同,缩小反应容器的容积,平衡不移动,故不选A;
B.反应前后气体系数和相同,扩大反应容器的容积,平衡不移动,故不选B;
C.,700℃时K3=0.65,900℃时K3=1.5,升高温度平衡常数增大,可知正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,故选C;
D.使用合适的催化剂,平衡不移动,故不选D;
E.设法减小平衡体系中的CO浓度,生成物浓度降低,平衡正向移动,故选E;
选CE。
(5)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
t4时降压,正逆反应速率同等程度减小,平衡不移动;t6时增大反应物的浓度,正反应速率突增、逆反应速率增大,画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线为。
8.(24-25高二上·江西宜春·阶段练习)已知在457.6℃时,反应体系H2(g)+I2(g)2HI(g)中各物质的浓度及浓度幂指数积的比如下表所示:
各物质的浓度(×10-3mol·L-1) 平衡时
起始时 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
11.97 a 0 5.62 0.59 12.70 48.64
12.28 9.96 b 3.84 1.52 16.88 48.81
12.01 8.40 0 c 0.97 14.86 49.70
0 0 15.20 1.70 d 11.80 48.17
0 0 12.87 1.43 1.43 10.01 49.00
0 0 37.77 4.21 4.21 e 48.60
(1)试据表已知数据求出表中a~e的值(务必保留两位小数):a 、b 、c 、d 、e 。
(2)由表可以得出有关化学平衡常数的许多结论,请写出其中二个:
① ;② 。
【答案】(1)6.94 0 4.58 1.70 29.35
(2)K只与T有关,与c无关 一定温度下,可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始,都可达到平衡且其K不变
【解析】(1)对于可逆反应,反应物与生成物的浓度变化量之比等于化学计量数之比。
a=11.97-5.62+0.59=6.94;
b=16.88-(12.28-3.84)×2=0;
c=12.01-(8.40-0.97)= 4.58;
d=1.70;
e=37.77-4.21×2=29.35。
(2)由表有关化学平衡常数的许多结论可以看出,不管反应从反应物开始,还是从生成物开始,平衡常数的数值基本相同,则可得出其中二个结论:
①K只与T有关,与c无关;②一定温度下,可逆反应无论是从正反应开始还是从逆反应开始,都可达到平衡且其K不变。
【点睛】对于化学平衡体系,当温度一定时,平衡常数不受反应物或生成物浓度变化的影响。
1.(24-25高一下·安徽·期中)在密闭容器中充入和,发生反应:,测得平衡混合物中M的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.在该反应条件下N为气体
B.温度为、压强为条件下,X的平衡转化率为66.7%
C.A、B、D三点平衡常数,
D.温度为、压强为条件下,C点:
【答案】C
【解析】A.若N不是气体,则该反应前后气体物质的量不变,改变压强平衡不移动,M的体积分数不变,与图像不符合,故在该反应条件下N为气体,A正确;
B.温度为、压强为条件下,M的体积分数为50%,设X的转化量为,则平衡时各物质的量为,,则可得,解得,故X的平衡转化率为,B正确;
C.由图像可知,升高温度,M的体积分数减小,说明升温平衡逆向移动,平衡常数减小,且平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数相同,故A、B、D三点平衡常数,,C错误;
D.温度为、压强为条件下,C点未达到平衡状态,该条件下平衡时刻M的体积分数应对应B点,C点M的体积分数比B点M的体积分数小,故反应正在向正反应方向进行,故,D正确;
答案选C。
2.CO2加氢是实现碳中和的重要课题之一、CO2加氢制乙醇会发生以下反应:
反应1:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H1=-173.70kJ/mol Kp1
反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.12kJ/mol Kp2
反应3:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H3Kp3
(1)△H3= kJ/mol,Kp1= (用“Kp2”“Kp3”表示)。
(2)一定温度下,在压强为pkPa的容器中发生反应1和反应2,起始CO2和H2的物质的量分别为1mol和3mol,平衡时体系中气体总物质的量为3.2mol,CO的物质的量为0.2mol。则达到平衡时H2的转化率为 (精确至0.01%)。
(3)在压强为5MPa,起始氢气和二氧化碳物质的量之比为3:1的条件下,平衡体系中各组分的物质的量分数随温度的变化如下图所示。温度高于550℃时,CO和H2O在平衡体系中物质的量分数基本相等的原因是 。能提高乙醇的选择性的措施有 (写出两点)。
【答案】(1)-255.94
(2)46.67%
(3)温度高于550℃时,反应1和反应3基本不发生,只发生反应2 降低温度、增大压强(或及时分离出乙醇或使用合适的催化剂等)
【解析】(1)由盖斯定律可知,反应3=反应1-2×反应2,则反应3的;反应1=2×反应2+反应3,则Kp1=,故答案为:-255.94;。
(2)平衡时CO的物质的量为0.2mol,只有反应2能生成CO,可知反应2消耗H2为0.2mol,反应2反应前后物质的量不变,反应1每消耗6molH2会导致总物质的量减少4mol,平衡时体系中气体总物质的量为3.2mol,总物质的量减少0.8mol,则反应1消耗了1.2molH2,达到平衡时H2的转化率为,故答案为:46.67%。
(3)反应2为吸热反应,反应1和反应3为放热反应,升高温度,有利反应2正向进行,则反应温度高于550℃时,CO和H2O在平衡体系中物质的量分数基本相等是因为温度高于550℃时,反应1和反应3基本不发生,只发生反应2;提高乙醇的选择性,要增加反应1和反应3正向进行,常见措施有降低温度、增大压强(或及时分离出乙醇或使用合适的催化剂等),故答案为:温度高于550℃时,反应1和反应3基本不发生,只发生反应2;降低温度、增大压强(或及时分离出乙醇或使用合适的催化剂等)。
3.(24-25高一下·上海·期末)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为 。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,达新平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该正反应为 的反应(填“”或“”);达新平衡时,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时 (填增大、减小或相等)。
(4)此反应达平衡后,若只加大体系压强,Z的物质的量减少,若Y是气体,则X的聚集状态是 。
【答案】7. 8. 9. 减小 10.固体或液体
【解析】7.根据图像,0~2min内X 物质的量减少0.3mol、Y物质的量减少0.1mol、Z物质的量增加0.2mol,则X和Y是反应物、Z是生成物,化学计量数比等于变化物质的量之比,2min后各物质物质的量不变且不为0,说明达到平衡状态,所以该反应方程式为 ;
8.反应开始至2min,气体Z的物质的量增加0.2mol,气体Z的平均反应速率为;
9.若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,平衡逆向移动,达新平衡时,容器内温度将降低,说明逆反应吸热,则该正反应为放热反应,正反应;达新平衡时,气体物质的量增多,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时减小。
10.此反应达平衡后,若只加大体系压强,Z的物质的量减少,说明平衡逆向移动,则正反应气体物质的量增多,若Y是气体,则X的聚集状态是固体或液体。
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第二节 化学平衡
课时3 影响化学平衡的因素
分层作业
1.对化学平衡的下列说法中正确的是
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.化学平衡向正反应方向移动时,正反应速率一定增大
D.只有加入催化剂,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况
2.下列说法中,能说明化学平衡一定向正反应方向移动的是
A.N2O4(g) 2NO2(g),改变某一条件后,气体颜色加深
B.H2(g)+I2(g) 2HI(g),单位时间内消耗H2和HI的物质的量之比大于1:2
C.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),改变某一条件后,NH3的体积分数增加
D.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),恒温恒压条件下,充入He
3.已知反应3A(g)+2B(g)≒C(g)+4D(g) ΔH<0。如图:a、b表示在一定条件下,D的体积分数D%随时间t的变化情况。若使曲线b变为曲线a ,可采取的措施是
①增加C的质量②升高温度 ③缩小反应容器的容积(加压)④减小B的浓度⑤使用适当催化剂
A.只有⑤ B.①③ C.③⑤ D.②③⑤
4.(24-25高二上·上海静安·期中)在密闭容器中发生如下反应:,达到平衡后,保持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新平衡时,C的浓度为原来的1.9倍。下列说法中错误的是
A.m+n>p B.平衡向逆反应方向移动
C.A的转化率降低 D.活化分子百分数不变
5.(24-25高二上·广东广州·期中)在恒温恒容密闭容器中投入足量,发生反应:。下列说法正确的是
A.平衡常数表达式为
B.若的体积分数不再改变,则达到平衡
C.平衡后充入更多的和,达到新平衡时其浓度均增大
D.可用单位时间内质量变化来表示反应快慢
6.(24-25高二上·山东德州·期中)已知: 。实验测得速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应,测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.T2温度下达到平衡时O2的浓度为
B.a点的NO2在体系中的体积分数为10%
C.温度由T2到T1,不变
D.正、逆反应活化能的大小关系为
7.(24-25高二上·天津蓟州·期中)在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示:
物质 X Y Z
初始浓度/() 0.1 0.2 0
平衡浓度/() 0.05 0.05 0.1
下列说法正确的是
A.反应可表示为
B.升高温度,平衡一定向正反应方向移动
C.反应达平衡时,X和Y的转化率相同
D.实际生产中,压强越大,合成Z的综合经济效益越高
8.一定温度下,在3个容积均为的恒容密闭容器中反应达到平衡,下列说法正确的是
容器 温度/K 起始浓度 平衡浓度
I 400 0.20 0.10 0 0.080
II 400 0.40 0.20 0
III 500 0 0 0.10 0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器I中反应物转化率比容器II中的小
C.达到平衡时,容器II中大于容器III中的两倍
D.达到平衡时,容器III中的正反应速率比容器I中的小
9.(24-25高二上·福建莆田·期中)在一密闭容器中,反应达到平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,N的浓度变为原来的40%,下列说法正确的是
A.平衡向正反应方向移动 B.物质M的转化率变小
C.反应的平衡常数变大 D.a、b的大小关系是:
10.(24-25高一下·湖南·期中)和可以相互转化:,反应过程放热,现将一定量和的混合气体通入体积为1L的恒容密闭容器中,和浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是
A.25min时改变的条件是增大了的浓度
B.容器内混合气体的平均摩尔质量不变时可判断达到了化学平衡状态
C.a点时正、逆反应速率相等,达到了化学平衡状态
D.温度一定时,容器中b与c点气体总压强相等
11.已知反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),当反应达到平衡后,改变压强,其反应速率的变化曲线分别如图所示。
回答下列问题:
(1)①表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
(2)②表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
(3)③表示改变压强的方式是 压强,化学平衡 移动,m+n p+q。
12.在 平衡体系中(填写“增大”、“减小”、“变深”、“变浅”或“不变”):增大容器体积减小压强,正反应速率 ,HI的浓度 ,气体颜色 ,平衡 (是否移动,往哪个方向)。
13.分析浓度变化对正、逆反应速率的影响,已知反应:mA(g)+nB(g)pC(g),当反应达到平衡后,有关物质的浓度发生改变,其反应速率的变化曲线分别如下图所示:
(1)
t1时刻,增大反应物浓度,使v增大,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
(2)
t1时刻,减小生成物浓度,使v减小,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
(3)
t1时刻,增大生成物浓度,使v增大,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
(4)
t1时刻,减小反应物浓度,使v减小,而v不变,则v>v,平衡向 方向移动。
14.结合已学化学反应原理知识回答下列问题。
(1)某同学欲进行中和反应反应热的测定,现进行以下实验。
①取溶液和盐酸进行实验,测得反应前后温度差的平均值。若近似认为溶液和盐酸的密度都是,反应后生成溶液的比热容,则生成时的反应热 (结果保留到小数点后一位)。
②强酸与强碱的稀溶液发生中和反应生成时的反应热。若用一定浓度的稀硫酸与含的稀碱溶液完全反应,则反应放出的热量为 (结果保留到小数点后一位)。
(2)为比较对分解的催化效果,某实验小组同学设计了如图所示的实验。
某同学认为通过观察 (填实验现象),可得出的催化效果的差异。有同学提出将,溶液改为溶液更合理,其理由是 。
(3)溶液中存在平衡:,若向溶液中加入硫酸,上述平衡向 (填“左”或“右”)移动:若向橙色溶液中逐滴加入溶液,除生成黄色沉淀外,溶液的颜色变化是 。
15.在80℃时,将0.40mol的N2O4气体充入2L真空的固定容积的密闭容器中,发生反应:N2O4 2NO2 △H>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s 0 20 40 60 80 100
n(N2O4)/mol 0.40 0.28 0.20 0.14 0.10 0.10
n(NO2)/mol 0.00 0.24 b 0.52 0.60 0.60
(1)计算20~40s内用N2O4表示的平均反应速率为 。
(2)40s时,NO2的浓度b= mol/L,反应最迟到 s到达平衡状态。
(3)反应进行至100s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色 (填“变浅”“变深”或“不变”)。
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施有_______(填序号)。
A.增大N2O4的起始浓度 B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(5)能说明该反应达到平衡状态的标志是_______(填序号)
A.2v(N2O4)=v(NO2) B.容器内压强保持不变
C.容器内密度保持不变 D.NO2的体积分数保持不变
1.(24-25高二上·广东茂名·期中)利用碳酸钠作固硫剂并用氢气还原辉钼矿的原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。在某密闭容器中,加入MoS2(s)、H2(g)、Na2CO3(s)发生该反应,实验测得不同条件下氢气的平衡转化率变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.压强:p1>p2
B.反应速率:v(c)>v(b)>v(a)
C.a、b、c点对应的混合气体中,氢元素的质量分数均相同
D.该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和
2.(24-25高二上·广东佛山·期中)某温度下发生反应2M(g))N(g),M和N的消耗速率与本身浓度的关系如图,已知:v消耗(M)=k1c2(M),v消耗(N)=k2c(N),k1和k2是速率常数。下列说法正确的是
A.曲线y代表的是
B.此温度下,该反应的平衡常数为
C.密闭容器中进行该反应,P点时反应逆向进行
D.若向1 L恒容密闭容器中通入2molM,某时刻可能存在
3.已知可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+Q(g),ΔH>0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c (M)=1 mol·L-1,c (N)=2.4 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60 %,此时N的转化率为 。
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c (M)=4 mol·L-1,c(N)=a mol·L-1,达到平衡后,c (P)=2 mol·L-1,a= 。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度为c (M)=c (N)=b mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为 。
4.在一个容积不变的密闭容器中发生反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其平衡常数K和温度的关系如下表所示:
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
请填写下列空白。
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)在830℃时,向容器中充入1molCO、5molH2O,保持温度不变,反应达到平衡后,其平衡常数 1.0(填“大于”或“等于”或“小于”)。
(3)在1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O浓度分别为2mol/L、2mol/L、4mol/L、4mol/L,则此时平衡移动方向为 (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2) c(H2)=5c(CO) c(H2O),此时的温度为 ℃。
5.(24-25高二上·黑龙江牡丹江·阶段练习)以下变化用“增大,减小,不变”回答,平衡移动方向用“不,正向,逆向”回答。
(1)反应,在一密闭容器中反应达到平衡,该反应平衡常数的表达式为 ,保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率 ,平衡 移动。
(2)一个固定体积的密闭容器中加入2molSO2和1molO2,发生反应平衡后,SO3的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,重新充入1.2molSO2和amolO2,bmolSO3再次达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L,则a= ,b= 。
6.(24-25高二上·山东临沂·阶段练习)向某恒容密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如甲图所示[已知阶段c(B)未画出]。乙图为时刻后改变反应条件,反应速率随时间的变化情况,在、、、时刻各改变一种不同的条件,已知时刻为使用催化剂。
(1)若,则阶段的反应速率为 。
(2)时刻改变的条件为 ,该反应的逆反应为 (填“吸热反应”或“放热反应”)。B的起始物质的量为 。
(3)图乙中共有I~V五处平衡,其平衡常数与I处的平衡常数不相等的是 (填“Ⅱ”、“Ⅲ”、“Ⅳ”或“V”)。
(4)写出该反应的化学方程式 。
7.(22-23高二上·内蒙古赤峰·阶段练习)已知:反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1;
反应②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) K2;
反应③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) K3。
测得在不同温度下,K1、K2的值如下:
温度/℃ K1 K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.40 1.60
(1)若500℃时进行反应①,CO2的起始浓度为2 mol/L,CO2的转化率为 。
(2)反应②的焓变ΔH (填“>”“<”或“=”)0。
(3)900℃时进行反应③,其平衡常数K3= (填数值)。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有 (填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积 B.扩大反应容器的容积 C.升高温度 D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO浓度
(5)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线 。
8.(24-25高二上·江西宜春·阶段练习)已知在457.6℃时,反应体系H2(g)+I2(g)2HI(g)中各物质的浓度及浓度幂指数积的比如下表所示:
各物质的浓度(×10-3mol·L-1) 平衡时
起始时 平衡时
c(H2) c(I2) c(HI) c(H2) c(I2) c(HI)
11.97 a 0 5.62 0.59 12.70 48.64
12.28 9.96 b 3.84 1.52 16.88 48.81
12.01 8.40 0 c 0.97 14.86 49.70
0 0 15.20 1.70 d 11.80 48.17
0 0 12.87 1.43 1.43 10.01 49.00
0 0 37.77 4.21 4.21 e 48.60
(1)试据表已知数据求出表中a~e的值(务必保留两位小数):a 、b 、c 、d 、e 。
(2)由表可以得出有关化学平衡常数的许多结论,请写出其中二个:
① ;② 。
1.(24-25高一下·安徽·期中)在密闭容器中充入和,发生反应:,测得平衡混合物中M的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.在该反应条件下N为气体
B.温度为、压强为条件下,X的平衡转化率为66.7%
C.A、B、D三点平衡常数,
D.温度为、压强为条件下,C点:
2.CO2加氢是实现碳中和的重要课题之一、CO2加氢制乙醇会发生以下反应:
反应1:2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H1=-173.70kJ/mol Kp1
反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.12kJ/mol Kp2
反应3:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H3Kp3
(1)△H3= kJ/mol,Kp1= (用“Kp2”“Kp3”表示)。
(2)一定温度下,在压强为pkPa的容器中发生反应1和反应2,起始CO2和H2的物质的量分别为1mol和3mol,平衡时体系中气体总物质的量为3.2mol,CO的物质的量为0.2mol。则达到平衡时H2的转化率为 (精确至0.01%)。
(3)在压强为5MPa,起始氢气和二氧化碳物质的量之比为3:1的条件下,平衡体系中各组分的物质的量分数随温度的变化如下图所示。温度高于550℃时,CO和H2O在平衡体系中物质的量分数基本相等的原因是 。能提高乙醇的选择性的措施有 (写出两点)。
3.(24-25高一下·上海·期末)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为 。
(3)若X、Y、Z均为气体,反应达平衡后,若此时只将容器的体积扩大为原来的2倍,达新平衡时,容器内温度将降低(容器不与外界进行热交换),则该正反应为 的反应(填“”或“”);达新平衡时,容器内混合气体的平均分子量比原平衡时 (填增大、减小或相等)。
(4)此反应达平衡后,若只加大体系压强,Z的物质的量减少,若Y是气体,则X的聚集状态是 。
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