1、第三讲化学平衡移动一、选择题1一定温度下，1 mol X和n mol Y在体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：X(g)Y(g)2Z(g)M(s),5 min后达到平衡，此时生成2a mol Z。下列说法正确的是()。A用X表示此反应的反应速率是(0.12a) molL1min1B当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态C向平衡后的体系中加入1 mol M，平衡向逆反应方向移动D向上述平衡体系中再充入1 mol X，v正增大，v逆减小，平衡正向移动解析由题给反应的化学方程式可知生成2a mol Z消耗a mol X，利用化学反应速率的定义可知v(X)0.1a molL1min1；因
2、M为固态，故平衡向右移动，气体质量变小；若平衡向左移动，气体质量增加，故当混合气体质量不再发生变化时，可说明反应达到平衡状态；增大M的量，平衡不发生移动；向平衡体系中再充入X，反应物浓度增大，平衡正向移动，v正、v逆都增大。答案B2已知图一表示的是可逆反应CO(g)H2(g)C(s)H2O(g)H0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)H0的浓度(c)随时间t的变化情况。下列说法中正确的是()。来源:Z_xx_k.ComA图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强B若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的H增大C图二t1时改变的条件可能
3、是升高了温度或增大了压强D若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小解析由图一可知，t2时正、逆反应速率均加快且发生突变，化学平衡正向移动，可能是升高了温度也可能是增大了压强，根据H所表示的意义，不管平衡如何移动，H不变，所以A正确，B错；由图二可知，t1时改变平衡条件的瞬间，NO2和N2O4的浓度均增大，然后c(NO2)减小，c(N2O4)增大，平衡向正反应方向移动，改变的条件可能是给体系增大压强，但不可能是由温度改变引起的，选项C错；若增大压强，平衡正向移动，N2O4的体积分数增加，因此混合气体的平均相对分子质量增大，D错。答案A3在水溶液中存在反应：AgFe2A
4、g(s)Fe3H0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是()A升高温度B加水稀释C增大Fe2的浓度 D常温下加压解析 正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错误。加水稀释，平衡向离子数目增多的方向移动，平衡向逆反应方向移动，B错误。常温下加压对水溶液中的平衡移动几乎无影响，D错误。答案 C4已知可逆反应aAbBcC中，物质的含量R%(A%和C%)随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()。A该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B该反应在T2温度时达到过化学平衡C该反应的逆反应是放热反应D升高温度，平衡会向正反应方向移动解析图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)在
5、反应过程中的变化情况。解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻)，所以反应在T2温度时第一次达到平衡，故A错，B正确；随着温度升高，反应物A的含量增大，生成物C的含量减少，说明平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，C、D错误。答案B5在100 时，将0.40 mol二氧化氮气体充入2 L密闭容器中，每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)020406080n(NO2)/mol0.40来源:学+科+网n10.26n3n4n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08下列说法中正确的是()A反应开始20 s内以二氧化氮表示的平均反应速率为0.001 25 mol
6、L1s1B80 s时混合气体的颜色与60 s时相同，比40 s时的颜色深C80 s时向容器中加入0.32 mol氦气，同时将容器扩大为4 L，则平衡将不移动D若起始投料为0.20 mol N2O4，相同条件下达平衡，则各组分含量与原平衡体系对应相等解析：发生反应2NO2(g)N2O4(g)，前20 s内v(N2O4)0.001 25 molL1s1，v(NO2)0.002 5 molL1s1，A错误。60 s、80 s时n(NO2)0.24 mol，比40 s时的浓度小，颜色浅，B错误。容器体积增大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，C错误。答案：D6下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速
7、率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是()。A是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应Hp2解析根据图像，升高温度，平衡正向移动，正反应H0，A错；反应实质是Fe33SCNFe(SCN)3，K和Cl不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，B错；使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，C正确；此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，D错。答案C7在恒温、恒压下，a mol A和b mol B在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成n mo
8、l C。则下列说法中正确的是()A物质A、B的转化率之比为12B起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)(ab0.5n)C当2v正(A)v逆(B)时，反应一定达到平衡状态D充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动解析：根据三段式计算：A(g)2B(g)2C(g)起始 a b 0转化 n n平衡 (a)(bn) n则A、B转化率之比为b2a，A项错误；起始量与平衡量的物质的量之比为(ab)(ab)，但容器容积可变，即恒压，压强比为11，B项错误；充入惰性气体，恒压容器中的平衡应向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，D项错误。答案：C二、非选择题8向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分
9、别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下(温度T )，发生下列反应：A(g)B(g)xC(g)H0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示：回答下列问题：(1)乙容器中，平衡后物质B的转化率为_。(2)x_。(3)T 时该反应的平衡常数为_。(4)下列说法正确的是()。A向平衡后的乙容器中充入氦气可使c(A)增大B将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内相同C若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，则平衡时甲容器中0.78 molL1c(A)1.56 molL1解析(1)乙容器反应达到平衡时c(A)0.5 molL1，转化率为
10、50%。B的转化率也为50%。(2)甲容器反应达到平衡时，c(A)0.78 molL1，转化率为61%，即压强越大，A的转化率越高，所以正反应为气体体积减小的反应，x1。(3)反应达到平衡时，乙容器中c(A)c(B)c(C)0.5 molL1，T 时，该反应的平衡常数为2。(4)A项，向平衡后的乙容器中充入“惰性气体”氦气，气体浓度不变，平衡不发生移动，c(A)不变；B项，将乙容器单独升温，平衡逆向移动，A的体积分数增大，更大于甲容器中A的体积分数；C项，若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相当于压强变为原来的2倍，达到平衡时A的转化率比不加前增大，所以平衡时甲容器中0.78 m
11、olL1c(A)”或“”)。来源:Zxxk.Com(4)若反应在298 K进行，在1 L密闭容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne，达到平衡时B的转化率为_(填序号)。A等于60% B等于40%C小于40% D介于40%60%之间(5)已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时间段内B的平均反应速率(例如直线EF的斜率表示20 s60 s内B的平均反应速率)，则曲线上任意一点的切线斜率的意义是_ _。解析(1)由图像可知，60 s时，B的物质的量浓度为0.6 molL1，则A减少0.3 molL1，则v(A)0.005 molL1s1；(2)该反应的平衡常数表达式为K；(3)从298 K
12、323 K，为升温，结果B的浓度减小，即表明平衡向逆反应方向移动，则推出正反应为放热反应，H0；(4)由于在恒温恒容条件下，通入稀有气体Ne，不影响化学平衡，故平衡时B的物质的量浓度仍为0.6 molL1，即转化0.4 molL1，则B的转化率为40%；(5)曲线上任意一点的切线斜率代表的是某一时刻的反应速率。答案(1)0.005(2)K(3)(4)B(5)某一时刻的反应速率(或即时速率、瞬时速率)10一定条件下，体积为1 L的密闭容器中发生如下反应：SiF4(g)2H2O(g)SiO2(s)4HF(g)H148.9 kJmol1。(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是_(填字母序号
13、)。av消耗(SiF4)4v生成(HF)b容器内气体压强不再变化c容器内气体的总质量不再变化dHF的体积分数不再变化(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2t1)所示。反应时间/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol来源:学科网ZXXK01.20来源:学,科,网2.40t10.80at2来源:Zxxk.Comb1.60来源:学+科+网通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：_。(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应_(填序号)。a一定向正反应方向移动b一定向逆反应方向移动c一定是减小压强造成的d一定是升高温度造成的eSiF4的平衡转化
14、率一定增大解析 (2)0t1 min，反应消耗的SiF4为0.40 mol，根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80 mol，故a1.60 mol，t2 min时，H2O仍为1.60 mol，故b0.80 mol。由此可判断t1时该反应已经达到化学平衡状态。答案 (1)bcd(2)a1.60(或b0.80)，说明在一定条件下，t1t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态(3)ade11如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理，进行如下实验：某温度下，在容积为2
15、L的密闭容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定条件下反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。从反应开始到3 min时，氢气的平均反应速率v(H2)_。下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是_。来源:Z,xx,k.ComA在原容器中再充入1 mol CO2B在原容器中再充入1 mol H2C在原容器中充入1 mol HeD使用更有效的催化剂E缩小容器的容积来源:学.科.网Z.X.X.KF将水蒸气从体系中分离出来源:学#科#网Z#X#X#K(2)科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料，其热化学反应方程式为2C
16、O2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Ha kJmol1，在一定压强下，测得该反应的实验数据如表所示。请根据表中数据回答下列问题。温度(K)CO 2转化率/ (%)n(H2)/n(CO2)500600700800来源:学科网ZXXK1.545332012260来源:学科网432815383623722上述反应的a_0(填“大于”或“小于”)。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，则反应产生的热量_(填“增大”、“减小”或“不变”)。增大的值，则生成乙醇的物质的量_(填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”)。解析(1)从反应开始到3 min时，v(CO2)(1.00 mol0.5 mol)(2 L3 min) molL1s1，根据反应的化学方程式：CO23H2CH3OHH2O，化学计量数之比等于化学反应速率之比，则v(H2)0.25 molL1min1。在原容器中再充入1 mol H2，平衡右移；缩小容器的容积，压强增大，平衡右移；将水蒸气从体系中分离出，减小了水蒸气的浓度，平衡右移。(2)上述反应中，升高温度，CO2的转化率降低，则逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，a0。恒温下，向反应体系中加入固体催化剂，反应产生的热量不变，催化剂不能使平衡移动，不改变H的大小。答案(1)0.25 molL1min1BEF(2)小于不变不能确定
