化学平衡状态 化学平衡的移动2 专题训练及答案

1、化学平衡状态化学平衡的移动 2 专题训练及答案一、选择题(本题包括 6 小题,每题 7 分,共 42 分)1.(2018包头模拟)目前国际空间站处理 co 的一个重要方法是将 co 还原,所涉及的反应方程式为 co2 22(g)+4h (g) ch (g)+2h o(g)。已知 h 的体积分数随温度的升高而增加。若温度从 300 升至 400 ,重新达到平衡, 2 4 2 2下列各物理量的变化判断正确的是 ( )a. 正反应速率减小b. 逆反应速率增大c. 平均相对分子质量不变d. 转化率增大【解析】选 b。h 的体积分数随温度的升高而增加,说明平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应

2、。温度升2高,正逆反应速率都加快,故 a 错误;温度升高正逆,反应速率都加快,所以逆反应速率增大,故 b 正确;平衡逆向移动,气 体的化学计量数增加,而气体的质量不变,所以平均相对分子质量变小,故 c 错误;平衡逆向移动,所以反应物的转化率减 小,故 d 错误。2. (2018南宁模拟)一定条件下,2so (g)+o (g) 2so (g) h0。下列有关叙述正确的是 ( )2 2 3a. 升高温度,v(正)变大,v(逆)变小b. 恒温恒容,充入 o ,o 的转化率升高2 2c.恒温恒压,充入 n ,平衡不移动2d.恒温恒容,平衡前后混合气体的密度保持不变【解析】选 d。升高温度,正、逆反应速

3、率均增大,a 项错误;恒温恒容充入 o ,o 的转化率减小,b 项错误;恒温恒压,充入2 2n ,平衡体系中各物质浓度减小,相当于减小压强,平衡逆向移动,c 项错误;平衡前后气体总质量不变,在恒容条件下,由 2公式 =错误！未找到引用源。,可知混合气体的密度不变,d 项正确。【加固训练】将 no 装入带活塞的密闭容器中,当反应 2no (g) n o (g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是 2 2 2 4( )a. 升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应b. 慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅c. 慢慢压缩气体体积,使体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍d.

4、 恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅【解析】选 c。a 项,颜色加深平衡向左移动,所以正反应为放热反应,错误;b 项,首先假设压缩气体平衡不移动,加压颜 色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的基础上变浅,但一定比原平衡的颜色深,错误; c 项,首先假设平衡 不移动,若体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原平衡两倍的基础上减小,正确;d 项,体积不变, 反应物及生成物浓度不变,所以正、逆反应速率均不变,平衡不移动,颜色无变化,错误。3.(2018武威模拟)等物质的量的 x(g)与 y(g)在密闭容器中进行可逆反应:x(g)+y(g)

5、 2z(g)+w(s) h0b. 实际生产中控制在 250 、压强越大越好 c.图中三点的速率大小关系为 abc- 1 -d.将甲醇液化,可以提高 co 的转化率【解析】选 d。由图象可知,压强一定的情况下,温度越高,co 的转化率越小,则平衡向逆反应方向移动,故正反应放 热, hba,c 错误;将甲醇液化,减小气体甲醇的浓度,平衡右移,可以提高 co 的转化 率,d 正确。5.(2018柳州模拟)一定温度下,某密闭容器中存在如下平衡:2a(g)+nb(?)c(g)+3d(g),且平衡时 c(a)=1 moll-1、c(c)=0.8 moll-1,若将容器容积扩大至 2 倍,重新平衡时 c(a

6、)=0.6 moll-1, 下列说法中正确的是( )a. 平衡向右移动b. n2、b 是气体c. 新旧平衡态时的速率:v(旧)v(新)d.新平衡时 c(c)=0.35 moll-1【解析】选 d。容积扩大至 2 倍(减压)后,若平衡不移动,则 c(a)=0.5 moll-12,b 错误;新平衡时压强小,反应速率小,c 错误。 6.(能力挑战题)一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g) 2c(g) h 02进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是 ( )a. 等压时,通入惰性气体,c 的物质的量不变b. 等压时,通入 z 气体,反应器中温度升高c.

7、等容时,通入惰性气体,各反应速率不变d. 等容时,通入 z 气体,y 的物质的量浓度增大【解析】选 a。等压时,通入惰性气体,气体的体积增大,平衡 x(g)+3y(g)2z(g)( h 0)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡2a(g)+b(g) 2c(g)也向左(吸热方向)移动,c 的物质的量减小,a 错误;等压时,通入 z 气体,增大了生成物的浓度,平衡 x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器中的温度升高,b 正确;等容时,通入惰性气体,各反应 物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,

8、所以各组分的反应速率不发生变化,c 正确;等容时,通 入 z 气体,增大了生成物 z 的浓度,平衡逆向移动,所以 y 的物质的量浓度增大,d 正确。【互动探究】(1)缩小容器的体积,混合物的温度将如何变化?提示:无法确定。缩小容器的体积,压强增大,两个平衡都向正反应方向移动,一个放热,一个吸热,故无法确定温度的变 化。(2)等容时,通入 z 气体,c 的物质的量浓度_。提示:减小。等容时,通入 z 气体,增大了生成物 z 的浓度,平衡逆向移动,反应放热,温度升高,平衡 a(g)+b(g) 2c(g) 也向左(吸热方向)移动,c 的物质的量浓度减小。二、非选择题(本题包括 3 小题,共 58 分

9、)7.(19 分)二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理其对环境的污染是环保工作的研究内容之一。 (1)一定条件下,发生反应 2so (g)+o (g) 2so (g),向 2 l 密闭容器中通入 2 mol so (g)、1 mol o (g)和 0.2 mol so (g),22 2 3 2 2 3min 后反应达到平衡时,测得 so 的物质的量为 1 mol,若往容器中再加入 2 mol so (g),则重新达到平衡时 so 的总转化2 2 2率_50%(填“”“0,反应过程中 no 的浓度随时间变化的情况如图所示。请2 2 2回答:- 2 -11 依曲线 a,反应在前 3

10、min 内氧气的平均反应速率为_。2 若曲线 a、b 分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况,则此条件可能是_(填“改变浓度”“改变压强” “改变温度”或“催化剂”)。(3)一定温度下,在密闭容器中 n o 可发生下列反应:2 52n o (g) 4no (g)+o (g)2 5 2 22no (g) 2no(g)+o (g)2 2若达平衡时,c(no )=0.4 moll-1,c(o )=1.3 moll-1,则反应中 no 的转化率为_,n o (g)的起始浓度应不低于2 2 2 2 5_moll-1。【解析】(1)增大二氧化硫的浓度,导致自身转化率减小。(2)根据图象分析可知:前 3

11、 min 内氧气浓度增大了 0.035 moll-1,所以平均反应速率为 0.011 7 moll-1min-1; 从图象变化趋势来看,b 相对于 a 来说,反应速率增大,no 浓度减小,所以改变的条件只可能是温度。2(3)利用反应和可以求出当 c(no )=0.4 moll-1,c(o )=1.3 moll-1 时,2 22n o (g) 4no (g)+o (g)2 5 2 24x x2no (g) 2no(g)+o (g)2 22y 2y yx+y=1.3 moll-1,4x-2y=0.4 moll-1,解得:x=0.5 moll-1,y=0.8 moll-1。所以反应中 no 的转化率

12、为 80%。由反应生成的 o 的浓度为 0.5 moll-12 2答案:(1) (2)0.011 7 moll-1min-1 改变温度 (3)80% 1知,n o (g)的起始浓度大于 1 moll-1。 2 58.(19 分)(2018咸阳模拟)氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。(1)现有如下合成氨的途径:2nh (g) n (g) +3h (g) h=+92.4 kjmol3 2 2在恒容密闭容器中达到平衡状态的标志有_。单位时间内生成 3n mol h 的同时生成 2n mol nh2 3用 nh 、n 、h 表示反应速率之比为 2133 2 23 混合气体的密度不再改

13、变4 混合气体的压强不再改变5 混合气体平均相对分子质量不再改变(2)工业上常用 co 和 nh 在一定条件下,通过如下反应合成尿素co(nh ) 。co (g)+2nh (g) co(nh ) (l)+h o(g)2 3 2 2 2 3 2 2 2 h”“=”或“80 min 时 v(逆)(h o)。2 2 2 2相当于加压,平衡右移,所以 co 的转化率增大。30 min:2(nh )=错误！未找到引用源。100%=20%,70 min:(nh )=错误！未找到引用源。100%=30%。3 3答案:(1) (2) 增大 (如图所示)b【加固训练】甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有

14、广阔的应用前景,co 加氢合成甲醇是合理利用 co 的有效途径。2 2由 co 制备甲醇过程可能涉及反应如下:2反应:co (g)+h (g) co (g)+h o(g) h =+41.19 kjmol2 2 2 1反应:co(g)+2h (g) ch oh(g) h2 3 2反应:co (g)+3h (g) ch oh(g)+h o(g) h =-49.58 kjmol2 2 3 2 3回答下列问题:(1)反应的 s_(填“”)0;反应的 h =_。2(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的 h 和 co (假定仅发生反应),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中 co 的平2 2 2衡转化率与

15、压强的关系曲线如图 1 所示。反应过程中,不能判断反应已达到平衡状态的标志是_。a. 断裂 3 mol hh 键,同时断裂 2 mol ho 键b. ch oh 的浓度不再改变3c. 容器中气体的平均摩尔质量不变d. 容器中气体的压强不变比较 t 与 t 的大小关系:t _t (填“”),理由是_1 2 1 2_。若此条件下反应至 3 min 时刻,改变条件并于 a 点处达到平衡,ch oh 的浓度随反应时间的变化趋势如图 2 所示(343min 的浓度变化未表示出来);则改变的条件为_。【解析】(1)根据方程式可判断反应的 s0;根据盖斯定律,反应可由-得到,所以反应的焓变 h = h -

16、h =-90.77 kjmol 。(2)a.由于甲醇和水中均含有 oh 键,因此断裂 3 mol hh 键,同时断裂 2 mol h 2 3 1o 键不能说明反应达到平衡状态,符合题意;b.ch oh 的浓度不再改变说明反应达到平衡状态,不符合题意;c.正反应是3体积减小的,又因为质量不变,所以容器中气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态,不符合题意;d.由于是恒压, 所以容器中气体的压强不变不能说明反应达到平衡状态,符合题意。由于正反应是放热反应,因此在压强相等时温度 升高二氧化碳的转化率降低,所以根据图象可知 t 5 min,这说明反应速率降低,因此改变的条 3件为降低压强。答案: (

17、1) -90.77 kjmol-1- 4 -1(2)a、d 反应为放热反应,温度降低,反应正向移动,所以 t ”“”或“=”)0;t 温度下,nh 的转化率为_。0 3【解析】(1)2v (h )=3v (nh )时说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,a 错误;生成 m mol n ,必生成 3m mol h ,且只正 2 逆 3 2 2说明了逆反应速率,但反应不一定达到平衡,b 错误;此反应为反应前后气体分子数不相等的反应,压强不变可以说明反 应达到平衡状态,c 正确;混合气体总质量不变,容器体积不变,所以混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不变不 能说明反应达到平衡状态,d 错误。(2) 由题给条件,可知氨气与溴蒸气反应生成氮气和溴化氢。h=反应物的总键能-生成物的总键能=(3916+194 3-946-3666)kjmol-1=-214 kjmol-1。(3) 根据反应 ch (g)+h o(g) co(g)+3h (g),结合表中数据 5 min 时 h 为4 2 2 20.60 mol,可知 co 为 0.20 mol,即 c=0.20,则 a=0.20,7 min 时,各物质的物质的量与 5 min 时相同,所以 5 min 时反应 达到平衡;v(ch )=错误！未找到引用源。=40.02 moll-1min-