1、第2讲化学平衡状态和平衡移动A组基础题组 1.对于可逆反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态C.若有5 mol O O键断裂,同时有12 mol HO键形成,此时必为化学平衡状态D.化学平衡时,化学反应速率关系是2v正(NH3)=3v逆(H2O)答案A达到化学平衡时正、逆反应速率相等,又因为反应速率之比是相应的化学计量数之比,则4v正(O2)=5v逆(NO),A正确;单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x
2、mol NH3,均表示正反应速率,则反应不一定达到平衡状态,B错误;有5 mol OO键断裂,同时有12 mol HO键形成,均表示正反应速率,则反应不一定达到平衡状态,C错误;化学平衡时正、逆反应速率相等,则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知化学反应速率关系是3v正(NH3)=2v逆(H2O),D错误。2.已知:X(g)+2Y(g) 3Z(g)H=-a kJ mol-1(a0)。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.1 mol X和2 mol Y完全反应生成
3、3 mol的Z,放出a kJ的热量D.升高反应温度,逆反应速率增大,正反应速率减小答案D该反应是可逆反应,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 mol,故A正确;达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度不再发生变化,故B正确;热化学反应方程式X(g)+2Y(g) 3Z(g)H=-a kJ mol-1表示1 mol X和2 mol Y完全反应生成3 mol的Z,放出a kJ的热量,故C正确;升高反应温度,正、逆反应速率都增大,故D错误。3.(2018吉林长春检测)在恒容密闭容器中,可以作为2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)达到平衡状态标志的是()单位时间
4、内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO混合气体的颜色不再改变混合气体的密度不再改变混合气体的平均相对分子质量不再改变混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定混合气体的总压强保持恒定A.B.C.D.答案A单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,证明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,正确;O2和NO均为正反应产物,中所述不能证明反应达到平衡,错误;混合气体的颜色不再改变,证明NO2的浓度不随时间的变化而变化,证明反应达到了平衡,正确;化学反应前后质量守恒,容器容积不变,混合气体的密度始终不变,错误;化学
5、反应前后物质的量变化,质量守恒,所以混合气体的平均相对分子质量不再变化即可证明反应达到了平衡状态,正确;NO和O2均为正反应产物,二者物质的量之比保持恒定,不能作为反应达到平衡的依据,错误;混合气体的总压强不再改变,证明生成物和反应物的物质的量不再变化,反应达到平衡,正确。4.在一密闭容器中,反应aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,A的浓度变为原来的60%,则()A.ab,B项正确,A、C项错误;平衡向逆反应方向移动,物质B的质量分数减小了,D项错误。5.在密闭容器中加入2.0 mol SO2和1.0 mol O2,一定条件下发生如下反应2SO2
6、+O2 2SO3。反应达到平衡后,各物质的物质的量可能为()n(SO2)/moln(O2)/moln(SO3)/molA2.01.00B0.20.11.8C1.00.81.0D002.0答案B设起始到平衡过程中转化O2物质的量为x mol,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)n(起始)(mol) 2 1 0n(转化)(mol) 2x x 2xn(平衡)(mol) 2-2x 1-x 2x由于该反应为可逆反应,则2-2x0、1-x0、2x0,解得0x1,达到平衡时0n(SO2)平衡2 mol,0n(O2)平衡1 mol,0n(SO3)平衡0,如图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()答案
7、CA项,由题中可逆反应可知,图中v正=v逆时反应达到平衡,继续升温时,平衡向吸热方向即正反应方向移动,则v正v逆,与图像不一致,错误。B项,升温使平衡正向移动,Z的百分含量增加,与图像不一致,错误。C项,升温,平衡正向移动,X的转化率增大,加压,平衡正向移动,X的转化率增大,与图像一致,正确。D项,化学平衡常数只与温度有关,不随时间变化而变化,错误。7.(2018北京朝阳高三期末)对可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)H0、S0,该反应在任何情况下都不能自发进行解析(1)CO2属于酸性氧化物,NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮,不属于酸性氧化物,选项A错误;NO、NO2和氢氧化钠能
8、反应,选项C错误。(2)已知:N2(g)+O2(g) 2NO(g)H1=+180.5 kJ/mol;CO(g) C(s)+1/2O2(g)H2=+110.5 kJ/mol;C(s)+O2(g) CO2(g)H3=-393.5 kJ/mol;根据盖斯定律,由2-+2得反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)H=2H2-H1+2H3=2110.5 kJ/mol-1-180.5 kJ/mol-2393.5 kJ/mol=-746.5 kJ/mol。(3)研制高效催化剂可提高反应速率,解决反应极慢的问题,有利于尾气的转化;增大压强,化学反应速率加快,化学平衡向气体体积减小的方向移动,
9、即正反应方向,NO的转化率增大。(4)起始反应物的碳氮比n(CO)/n(NO)越大,一氧化氮的转化率越大,根据图像推测曲线转化率1表示的是NO;反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)中NO和CO的化学计量数相等,A点时,两者的转化率相等,均为80%,故n(CO)/n(NO)=1,此时各物质的浓度分别为0.4 mol/L、0.4 mol/L、0.8 mol/L、1.6 mol/L,反应的平衡常数K=0.81.620.420.42=80。B组提升题组12.(2018辽宁抚顺六校联考)反应N2O4(g) 2NO2(g)H=+57 kJ mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中
10、NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.a、c两点的反应速率:acB.a、c两点气体的颜色:a深,c浅C.b、c两点的转化率:bcD.由b点到a点,可以用加热的方法答案DA项,压强越大,反应速率越快,故错误;B项,a点二氧化氮的体积分数大于c点,但c点压强大,说明容器的体积变小,所以c点二氧化氮的浓度大,颜色深,故错误;C项,b、c两点二氧化氮的体积分数相同,说明转化率相同,故错误;D项,从b点到a点,压强不变,二氧化氮的体积分数增加,结合反应为吸热反应,说明反应条件为升温,故正确。13.(2018北京理综,27节选)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能
11、的转化与存储。过程如下:(1)反应:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)H1=+551 kJmol-1反应:S(s)+O2(g)SO2(g)H3=-297 kJmol-1反应的热化学方程式:。(2)对反应,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2p1(填“”或“反应是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向进行,H2SO4的物质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大解析(1)反应为3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),根据盖斯定律,由(反应+反应)即得反应的逆反应,所以反应的H=-(551-297) kJmol-1=-254 kJmol-1。(2)反应是气体物质的量减小的反应,加压时平衡正向移动,H2SO4的物质的量分数会升高,所以p2p1。