1、达标作业 23化学平衡状态化学平衡移动 基础题1炼铁高炉中冶炼铁的反应为Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)，下列说法正确的是()A升高温度，反应速率减慢B当反应达到化学平衡时，v(正)v(逆)0C提高炼铁高炉的高度可减少尾气中CO的浓度D某温度下达到平衡时，CO的体积分数基本不变解析：A项，升高温度，反应速率加快，错误；B项，当反应达到化学平衡时，是动态平衡，v(正)v(逆)0，错误；C项，提高炼铁高炉的高度不能减少尾气中CO的浓度，错误；D项，某温度下达到平衡时，各物质浓度不变，CO的体积分数基本不变，正确。答案：D2在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N23H22
2、NH3已达到平衡状态的是()Ac(N2)c(H2)c(NH3)132B一个NN断裂的同时，有3个HH生成C其他条件不变时，混合气体的密度不再改变Dv正(N2)2v逆(NH3)解析：c(N2)c(H2)c(NH3)132等于化学方程式的计量数之比，但没有说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，故A错误；一个NN断裂的同时，有3个HH生成，能说明正逆反应速率是相等的，达到了平衡，故B正确；混合气体的密度，质量在反应前后是守恒的，体积不变，密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，故C错误；v正(N2)2v逆(NH3)时，正逆反应速率不相等，未达到平衡，故D错误。答案：B3在一定温度下的恒容
3、密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)3B(g)2C(g)D(g)已达平衡状态的是()混合气体的压强混合气体的密度B的物质的量浓度气体的总物质的量混合气体的平均相对分子质量ABC D解析：A为固体，反应前后气体分子数不变，无论是否平衡，混合气体的压强，气体的总物质的量均不变，即不能作为判断反应是否达到平衡的标志，中各量不变时，可判断反应达到平衡状态。答案：B4在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.5倍，下列叙述正确的是()AA的转化率变大B平衡向正反应方向移动CD的体积分数变
4、大Dacd解析：气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度应是原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.5倍，D的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动。平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，A错误；平衡向逆反应方向移动，B错误；平衡向逆反应方向移动，D的体积分数减小，C错误；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以abcC物质B的质量分数增大D以上判断都错误解析：反应达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得A的物质的量的浓度变为原来的一半，说明减小压强，平衡没有发生移动，即abc，由于平衡不发生移动，故物质B的质量分数不变，D项符合题意。答案
5、：D6已知(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)，经实验测得不同压强下，体系的平均相对分子质量()随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A该反应的H0B气体的压强：p(a)p(b)p(c)C平衡常数：K(a)K(b)0，A、D项错误；温度越高，平衡常数越大，故b点的平衡常数最大，C项错误；图中曲线为等压线，p(b)p(c)，在同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，即p(a)0C相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的转化率大于80%D相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前v(正
6、)v(逆)解析：反应在前5 s的平均速率v(A)0.015 mol/(Ls)，A项错误；由表格中数据可知，平衡时，c(A)0.40 mol/L，升高温度，c(A)增大，平衡逆向移动，正反应放热，所以反应的HK，平衡逆向进行，故v(正)v(逆)，D项正确。答案：D9T 时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)=xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物的投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C达到平衡的时间/min58A的浓度/molL1c1c2C的体积分数%w1w3混合气体的密度/gL1
7、12下列说法正确的是()A若x4,2c1c2B若x4，则w3w1C无论x的值是多少均有212D容器甲达到平衡所需的时间比容器乙达到平衡所需的时间短解析：若xc2，A项错误；若x4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有212，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。答案：C10汽车尾气中，NO产生的反应为：N2(g)O2(g)2NO(g)，一定条件下，等
8、物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下，该反应的平衡常数KB温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H0，错误。答案：A11下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是()A溴水中有平衡：Br2H2OHBrHBrO加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅B合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取相对较低温度的措施C高压比常压有利于合成SO3的反应D对CO
9、(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深解析：溴水中有平衡：Br2H2OHBrHBrO加入AgNO3溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度降低，平衡向右移动，溴的浓度降低，溶液颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；对N2(g)3H2(g)2NH3(g)H”“T2 ，而在T2 达到平衡时二氧化氮的物质的量小于T1 ，说明升高温度，平衡向着正向移动，则该反应为吸热反应，H0；(3)a.增大N2O4的起始浓度，相当于增大了压强，平衡向着逆向移动，则的比值变小，故a正确；b该反应为吸热反应，升高温度，平衡向着正向移动，则二氧化氮浓度增大、四氧化二氮浓度减小，故该比
10、值增大，故b错误；c向混合气体中通入NO2，相当于增大了压强，平衡向着逆向移动，二氧化氮浓度减小、四氧化二氮浓度增大，该比值减小，故c正确；d使用高效催化剂，对化学平衡不影响，则该比值不变，故d错误。答案：(1)0.001 25(2)(3)ac能力题13合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_。(2)步骤中制氢气原理如下：CH4(g)H2O(g
11、)CO(g)3H2(g)H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂 d降低压强利用反应，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为_。(3)图1表示500 、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：_。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在
12、图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。解析：(1)由题意可知空气中的O2将2价硫氧化为硫单质，同时生成NH3H2O，根据得失电子守恒将方程式配平即可。(2)反应为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变H2百分含量，c错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大且使平衡右移，但平衡体系中H2的百分含量却减小，b错；升高温度可使反应速率增大，且平衡右移
13、，H2百分含量增大，a对。CO与H2O(g)的反应中，反应体系的气体物质的量不变，而1 mol CO与H2的混合气体参加反应生成1.18 mol CO、CO2和H2的混合气，说明有0.18 mol H2O(g)参加反应，则参加反应的CO也为0.18 mol，则其转化率为100%90%。(3)由图1可以看出，当N2与H2物质的量之比为13时，NH3的平衡体积分数最大，为42%。设平衡时转化的N2的物质的量为x mol，由三段式N23H22NH3n(起始)(mol): 1 3 0n(转化)(mol): x 3x 2xn(平衡)(mol): 1x 33x 2x100%42%，解得x0.59，则平衡时N2的体积分数为100%14.5%。(4)作图时要注意开始时NH3物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，当反应达到平衡后，此时再升高温度，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。答案：(1)2NH4HSO22NH3H2O2S(2)a90%(3)14.5%(4)如图(5)对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用
