化学平衡状态及其移动

1、基础课时练 (二十二 )化学平衡状态及其移动1 (2018 上海闵行区模拟 )反应 2A(g)2B(g) E(g)H Q kJ mol1(Q 0)，达到平衡时，要使正反应速率降低，A 的浓度增大，应采取的措施是()A 缩小体积加压B扩大体积减压C增加 E 的浓度D降温答案： D2 (2018 石 家庄模 拟 ) 恒 温恒容 条件下 ，某密闭 容器中 发生如 下反应：H 2(g) I 2(g)2HI(g) ，说明该反应已达到平衡状态的是()A 容器内总压强不随时间改变B气体的密度不随时间改变C单位时间内生成2 mol HID H2 的体积分数不随时间改变同时消耗1 mol H2答案： D3 (2

2、017江高考选科浙4 月考试改编)已知：X(g) 2Y(g)3Z(g)Ha kJmol1(a 0)。下列说法不正确的是()A 0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z 的物质的量一定小于0.3 molB达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化C达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达a kJD升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率也增大答案： C4 (2018川市模拟银)某可逆反应达到平衡后，在t0 时刻改变条件，其反应速率与时间t 的关系如图所示。图像对应各点的正反应速率最大的是()A mB nCeD f解析：选 D根据图像知，t0 时改变条件， 逆反应速率逐渐减小，正

3、反应速率逐渐增大，平衡向左移动，当达到平衡时，正反应速率最大，即f 点对应的正反应速率最大。5 (2018黄冈中学月考) 反应NH 4HC2O4(s)NH 3(g) CO(g) CO2(g) H 2O(g) 在200下达到平衡状态，下列各种情况中，不会使平衡发生移动的是()A 保持温度和容积不变，充入HClB其他条件不变，移去一部分NH 3C保持温度和体积不变，充入一定量CO2D保持温度和压强不变，充入一定量N 2解析： 选 A审题时抓住200 ，在该温度下，氯化铵分解成氨气和氯化氢，故充入氯化氢，上述反应中各气体的浓度不变，平衡不移动，A 项正确；分离氨气，平衡向右移动，B 项错误；充入二氧

4、化碳，平衡向左移动，C 项错误；压强不变，充入氮气，体积增大，平衡向右移动， D 项错误。6 (2016 四川卷 )一定条件下， CH 4与 H 2O(g) 发生反应： CH 4(g) H2O(g)CO(g) 3H 2(g) 。设起始n H2O Z，在恒压下，平衡时 CH的体积分数 (CHn CH 444)与 Z 和 T( 温度 )的关系如图所示。下列说法正确的是()A 该反应的焓变H 0B图中 Z 的大小为 a 3 bC图中 X 点对应的平衡混合物中n H2O 3n CH4D温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后 (CH4)减小解析：选 A由题中图像看出， 随温度升高， 甲烷的平衡体积分

5、数减小，说明温度升高，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，H 0，A 项正确； Z 越大，甲烷的平衡体积分数越小，故b 3 a， B 项错误；起始时n H2O 3，反应一旦开始，则消耗等物质的量的n CH4和 CH4，即 n H 2O 的分子、分母同时减小相同的数值， 故图中 X 点对应的平衡混合物中 n CH 4H2On H 2O n CH 4的值一定不等于 3，C 项错误；温度不变，加压时平衡逆向移动，图中X 点对应的平衡混合物中甲烷的体积分数增大，D 项错误。7 (2018 西安康市月考陕)向、两个体积相同的恒容密闭容器中各充入2 mol NO2气体，发生反应： 2NO 2(g)N2O4(

6、g)H 56.9 kJ mol 1 ，达到平衡后，、两个容器中 NO的转化率分别为 和 。下列推断正确的是 ()212恒温容器绝热容器A 转化率大小有： 12B中混合气体颜色较浅C中混合气体密度较大D中平均相对分子质量较小解析：选 D开始只投入 NO2 气体， NO 2 显红棕色， N2 O4 呈无色，该反应的正反应是放热反应。在容器中，随着反应进行容器内温度升高，相当于容器 达到平衡之后加热，平衡向左移动，容器 中 NO 2 的转化率较大， A 项错误；容器 中 NO2 的浓度较大，颜色较深， B 项错误；两个容器的体积相同，气体总质量相等，故密度相等，C 项错误；混合气体中， NO2 的体

7、积分数越大，混合气体的平均相对分子质量越小，相对于容器，容器 中NO2 体积分数较大，故 中混合气体的平均相对分子质量较小，D 项正确。8 (2016 天津卷， 10(3) 改编 )在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MH x(s) yH2(g)MH x2 y(s)H 0 达到化学平衡。下列有关叙述正确的是()A 容器内气体压强保持不变B吸收 y mol H 2 只需 1 mol MH xC若降温，该反应的平衡常数减小D若向容器内通入少量氢气，则v(放氢 ) v(吸氢 )解析：选 AMH x(s) yH 2(g)MH x2 y(s)H0，该反应属于气体的物质的量发生减小的反应。 A 平衡时气体

8、的物质的量不变，压强不变，正确；B 该反应为可逆反应，吸收y mol H 2 需要大于1 mol MH x，错误； C 因为该反应正反应方向为放热反应，降温时该反应将向正反应方向移动，反应的平衡常数将增大，错误；D 向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢 ) v(吸氢 )，错误。9某温度下， 在一容积可变的容器中，反应 3X(g) Y(g)3Z(g) 达到平衡时， X 、Y 、Z 的物质的量分别为6 mol 、 2 mol 和 6 mol 。保持温度、压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡向左移动的是()A 均增加 1 molB均减小 1 molC均减

9、半D均加倍解析： 选 B在等温度、等压强下，增加各物质的量与起始投料量成比例，达到的新平衡与原平衡为等效平衡，平衡不移动。A 项，均增加相等的量，根据化学计量数和平衡时各物质的量，相当于Y 的量增加多了，平衡向右移动；B 项，相当于Y 减少多了，平衡向左移动； C 项和 D 项，均减半或均加倍，平衡不移动。10 (2017 北京丰台区期末) 某同学研究浓度对化学平衡的影响，下列说法正确的是()2(aq) H2O(l)2已知： Cr2O72CrO 4 (aq) 2H(aq)(橙色 )(黄色 )H 13.8 kJ mol现象： 1试管 b 中颜色不变后再与试管a 比较，溶液颜色变浅。滴加浓硫酸，

10、试管 c 温度略有升高， 溶液颜色步骤：与试管 a 相比，变深A 该反应是一个氧化还原反应B待试管b 中溶液颜色不变的目的是使Cr2O27完全反应C该实验不能证明减小生成物浓度，平衡正向移动D试管 c 中的现象说明影响平衡的主要因素是温度解析： 选 CCr 2O27 与 CrO24 中铬元素均为6 价，没有化合价改变，不属于氧化还原反应， A 错误；待试管b 中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡而不是使Cr2O27 完全反应，故 B 错误；试管b 中加入 NaOH 溶液， OH 和 H反应使平衡正向移动，而溶液体积增大使得反应物和生成物的浓度减小，也会使平衡正向移动，故不能确定是减小生成物浓度

11、导致的平衡正向移动， C 正确；试管 c 中加入浓硫酸，浓硫酸中存在H ，使平衡逆向移动，溶液颜色加深，该反应是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，溶液颜色变浅，根据现象可知试管 c 比试管 a 颜色深，所以说明影响平衡的主要因素是H 浓度， D 错误。11 (2018 黄冈第一次调研 )在恒温恒容的容器中，发生反应：H2(g) CO(g)C(s)H2O(g) 。初始时加入平均相对分子质量为15 的 H2、 CO 混合气体，一段时间后测得气体的平均相对分子质量为 16。下列说法正确的是()A 反应前后气体的压强之比为2 1B反应前后气体的密度之比为15 16C此时 CO 的转化率为 50%D若反

12、应继续向正反应方向进行，气体的平均相对分子质量将减小解析： 选 C 设初始时加入 H2、 CO 的物质的量分别为x mol 、 y mol ，据 H 2、CO 混合气体的平均相对分子质量为15 可得 2x 28y 15，解得 x y1 1。令初始时加入H 、COx y2各 1 mol ，按 “ 三段式法 ” 计算：H2(g) CO(g)C(s) H2O(g)起始量 /mol1100转化量 /molzzzz某时刻量 /mol1 z 1 zzz一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16，则有 2 1 z 28 1 z 18z 16，2 z解得 z 0.5。由上述分析可知，反应前后气体的压强之比等于

13、 2 mol (2 0.5) mol 4 3， A 错误； 恒温恒容的容器中进行反应， 反应前后气体的密度之比等于气体的质量之比， 故反应前后气体的密度之比为(2 128 1) (2 0.5 28 0.5 18 0.5)5 4，B 错误；此时0.5 molCO 的转化率为1 mol 100% 50%， C 正确；若反应继续向正反应方向进行，则会生成更多的 H 2O(g)，气体的平均相对分子质量将增大，D 错误。12(2018 山联考唐)在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：3A(g) B(g)xC(g) 。 .将 3 mol A 和 2 mol B 在一定条件下反应，达平衡时C 的体积分数为a；

14、.若起始时 A 、B、C 投入的物质的量分别为n(A) 、 n(B) 、n(C) ，平衡时 C 的体积分数也为 a。下列说法正确的是()A 若达平衡时， A 、 B、 C 各增加 1 mol ，则 B 的转化率将一定增大B若向平衡体系中再加入3 mol A 和 2 mol B ， C 的体积分数若大于 a，可断定 x 4C若 x 2，则体系起始物质的量应满足3n(B) n(A) 3D若体系起始物质的量满足3n(C) 8n(A) 12n(B) ，则可判断 x 4解析：选 D 恒温恒容条件下的等效平衡，无论如何进行配比， 只要把反应一端按化学计量数之比完全转化为另一端的物质后，相当于完全等同的起始

15、量即可。A 项， A 、B、C各增加1 mol 时， A 与 B 不可能完全转化为 C，加入的 B 相对量大， A 的转化率增大，而 B的转化率将减小，错误；B 项，在 平衡体系中再加入 3 mol A和 2 mol B ，相当于增大了体系的压强， C 的体积分数增大， 说明平衡向正反应方向移动，正反应方向体积缩小， x 4，错误；C 项，假设 C 完全转化为 A 、B ，则 n(A) 2n(C) 3，n(B) 1n(C) 2，即 3n(B) n(A)32 3，错误；D 项，设 C 完全转化为 A 、B ，则 xn(A) 3n(C) 3x，xn(B) n(C) 2x，即 2xn(A) 3n(C

16、) 3xn(B) ，正确。13(2018 东师范大学附中检测山)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 3(g)N 2(g) 3H 2(g) 1H 92.4 kJ mol在恒容密闭容器中达到平衡的标志有_ 。单位时间内生成3n mol H 2 的同时生成 2n mol NH 3用 NH 3、N 2、 H2 表示反应速率比为21 3混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体平均相对分子质量不再改变(2)工业上常用 CO2 和 NH3 通过如下反应合成尿素CO(NH2)2。一定条件H 0CO2(g) 2NH 3(g)CO(NH 2)2(

17、l) H2O(g)t时，向容积恒定为2 L 的密闭容器中加入 0.10 mol CO 2和 0.40 mol NH 3,70 min 时达到平衡。反应中CO2(g)的物质的量随时间变化如下表所示：时间 /min0307080100n(CO2)/mol0.100.0600.0400.0400.040 20 min 时 v 正(CO2)_( 填“”、“”或“” )80 min 时 v 逆 (H2O)。在 100 min 时，保持其他条件不变，再向容器中充入0.050 mol CO 2 和 0.20 mol NH 3，重新建立平衡后CO2 的转化率与原平衡相比将_( 填“增大”、“不变”或“减小”

18、)。根据表中数据在图中绘制出在t下 NH 3 的转化率随时间变化的图像。保持其他条件不变，则 (t 10)下正确的图像可能是_(填图中的 “A”或 “B”)。解析： (2) 在 20 min 时，未达到平衡状态，且CO2、H 2O 的化学计量数相等，所以 20min 时 v 正 (CO2) 80 min 时 v 逆 (H 2O)。 相当于加压，平衡右移，所以CO2 的转化率增大。 30 min ： (NH 3) 0.10 0.06 2 100% 20%,70 min ： (NH 3) 0.10 0.04 2 100%0.400.4030% 。答案： (1)(2)增大 ( 如下图所示 )B14(

19、2018 南昌第二次模拟 )NH 3 作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产，与其有关性质反应的催化剂研究曾被列入国家863 计划。催化剂常具有较强的选择性， 即专一性。已知：反应： 4NH 3(g) 5O 2(g)Pt/Ru4NO(g) 6H2O(g)H1 905.0 kJ mol 1高温反应： 4NH 3(g) 3O 2(g)Cu/TiO 22N2 (g) 6H 2O(g)H2高温(1)化学键 1键能 /(kJ mol)H 2 _。(2)在恒温恒容装置中充入一定量的H OO=ONNN H463496942391NH 3 和 O2，在某催化剂的作用下进行反应，则下列有关叙述中正确的是_(

20、 填序号 )。A 使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率B若测得容器内4v 正 (NH 3) 6v 逆 (H 2O)时，说明反应已达到平衡n NOC当容器内 1 时，说明反应已达到平衡(3)氨催化氧化时会发生上述两个竞争反应、。为分析某催化剂对该反应的选择性，在 1 L 密闭容器中充入1 mol NH 3 和 2 mol O 2，测得有关物质的量关系如图：该催化剂在高温时选择反应_( 填“”或“”)。 520时， 4NH 3 (g) 5O2(g)4NO(g) 6H 2O(g) 的平衡常数K _( 不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。有利于提高NH 3 转化为 N 2 的平衡转

21、化率的措施有_( 填序号 )。A 使用催化剂Pt/RuB使用催化剂Cu/TiO 2C增大 NH 3 和 O2 的初始投料比D投料比不变，增大反应物的浓度E降低反应温度解析： (1)4NH 3(g) 3O2(g)Cu/TiO 22N 2(g) 6H 2O(g)高温H 2反应物的键能总和生成物的键能总和4 3 391 kJmol 11 3 496 kJmol 2 942 kJ mol 1 6 2 463 kJ mol 1 1 260 kJ mol 1。(2)在恒温恒容装置中充入一定量的NH 3 和 O2，在某催化剂的作用下进行反应，使用催化剂时，可降低该反应的活化能，加快其反应速率，A 正确；若测得容器内4v