1、 知识分析 (二十三)化学平衡的移动和化学反应进行的方向一、选择题：本大题共10小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。12013安徽省级示范高中名校联考 一定条件下，恒容的密闭容器中，加入一定量的E和F发生反应：E(s)2F(g)M(g)2N(g)H0，平衡时M的物质的量与加入F的物质的量的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A增加E的物质的量，正反应速率加快B平衡时，其他条件不变，当温度升高时，变大C图中曲线的斜率表示反应的化学平衡常数D平衡时，其他条件不变，再通入F，则反应混合物的温度升高解析：A项，由于E是固体，增加E的量不影响化学反应速率，错误；B项，平衡时，其他
2、条件不变，当温度升高时，平衡向逆反应方向移动，变小，错误；C项，温度一定时，化学平衡常数是定值，故图中曲线的斜率不能表示化学平衡常数，错误；D项，通入F，平衡正向移动，反应放出更多的热，导致体系温度升高，正确。答案：D22014海淀区高三年级第一学期期末练习t 时，在体积不变的密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如下表：物质XYZ初始浓度/molL10.10.202 min末浓度/molL10.08ab平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法正确的是()A平衡时，X的转化率为20%Bt 时，该反应的平衡常数为40C增大平衡后的体系压强，v正增大，v
3、逆减小，平衡向正反应方向移动D前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)0.03 molL1min1解析：平衡时，x的转化率为：100%50%，A选项错误；t 时，该反应的平衡常数K1 600，B选项错误；增大平衡后的体系压强，v正、v逆均增大，平衡向正反应方向移动，C选项错误。答案：D32014杭州模拟反应2AB(g)C(g)3D(g)在高温时能自发进行，其逆反应在低温下能自发进行，则该反应的H、S应为()AH0，S0 BH0，S0CH0，S0 DH0，S0解析：由反应方程式可看出反应后气体物质的量增加，S0。又由于反应能自发进行的前提是：HTS0，该反应在高温时能自发进行，其逆
4、反应在低温下能自发进行，说明H0。答案：C42014孝感统考将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应：X(g)3Y(g)2Z(g)H0并达到平衡。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()选项改变条件新平衡与原平衡比较A升高温度X的转化率变小B增大压强(减小体积)X的浓度变小C充入一定量YY的转化率增大D使用适当催化剂X的体积分数变小解析：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即逆向移动，X的转化率将变小，A项正确；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率将降低，故C项错误；催化剂只能改变反应速率，不
5、影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。答案：A5电镀废液中Cr2O可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O(aq)2Pb2(aq)H2O(l)2 PbCrO4(s)2H(aq)H0该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是()AB CD解析：由题意知该反应是一个放热的可逆反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，依据平衡常数的表达式K可知K应该减小，A正确；pH增大溶液碱性增强，会中和溶液中H，降低生成物浓度平衡向正反应方向移动，Cr2O的转化率会增大，B不正确；温度升高，正、逆反应速率都增大，C不正确；增大反应物Pb2的浓度，平衡向正反应方向移动，Cr2
6、O的物质的量会减小，D不正确。答案：A625 时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s)体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A往平衡体系中加入少量金属铅后，c(Pb2)增大B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2)变小C升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，说明该反应H0D25 时，该反应的平衡常数K2.2解析：金属活泼性SnPb，向平衡体系中加入铅后，c(Pb2)不变，A错误；加入少量Sn(NO3)2固体，c(Sn2)增大，平衡逆向移动，c(Pb2)增大，B错误；升温
7、c(Pb2)增大，说明平衡逆向移动，正反应放热，C错误；由方程式和图示数据得平衡常数K2.2，D正确。答案：D7一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H0CCH3CH2OH(g)CH2CH2(g)H2O(g)H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CHCH2(g)2H2O(g)H0解析：左边图象是温度与时间的图象，在拐点之前可以判断斜率较大的T2对应的反应速率快，因此温度较高，即T2T1，拐点之后，T2温度下达到平衡时，水蒸气的含量较少，因
8、此确定升高温度，平衡逆向移动，即此反应正向为放热反应，排除B、C。右边图象为压强与时间的图象，拐点前可判断p1p2，拐点后可判断增大压强平衡正向移动，确定此反应生成物的气体的物质的量之和小于反应物气体的物质的量之和，排除D。答案：A82014合肥市高三第一次教学质量检测下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象，其中图象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象，正反应Hp2解析：根据图象，升高温度，平衡正向移动，正反应H0，A项错；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项错；使用
9、催化剂，反应速率加快，先达到平衡，C项正确；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项错。答案：C9对于aA(g)bB(g)cC(g)的平衡体系，压强不变，加热时体系中混合气体对H2的相对密度增大，下列说法正确的是()Aabc，正反应放热 Babc，正反应吸热Cabc，逆反应放热 Dabc，正反应吸热解析：压强不变下加热时混合气体对H2的相对密度增大，而气体的总质量不变，说明加热时平衡向气体物质的量减小的方向移动，只有B项符合题意。答案：B10在相同温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中
10、，发生反应：3H2(g)N2(g)2NH3(g)。表示起始时H2和N2的物质的量之比，且起始时H2和N2的物质的量之和相等。下列图象正确的是()解析：A中，随着的增大，氢气含量增多，氢气的平衡转化率降低，A项错误；随着的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，B项错误；随着的增大，氢气含量增多，氮气的平衡转化率增大，C项错误；随着的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，则混合气体的密度减小，D项正确。答案：D二、非选择题：本大题共3小题，将答案填在题中横线上。11目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡
11、常数(K1、K2、K3)如下表所示：请回答下列问题：(1)反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)；根据反应判断S_0(填“”“”或“”“”或“0。(2)反应可由反应、相加所得，CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)的平衡常数K3K1K2，且随着温度升高，K3值减小，反应为放热反应，即H30。因反应是气体分子数减少的反应，故S0，由GHTS0时，反应自发进行知反应在较低温度下有利于自发进行。(3)反应为气体分子数减少的反应，且H30。缩小容器的容积，平衡正向移动；扩大容器的容积，平衡逆向移动；升高温度，
12、平衡逆向移动；使用合适的催化剂，可以改变化学反应速率，但不能使平衡发生移动；从平衡体系中及时分离出CH3OH，平衡正向移动；故符合题意的为BC。(4)500 时，K3K1K22.51.02.5，此时c(CH3OH)c(H2O)c(CO2)c3(H2)0.30.15(0.10.83)v逆。(5)反应为吸热反应，A项正确；图B所表示的反应为反应，为吸热反应，生成物能量要高一些，B项错误；图C所表示的反应为反应，温度升高，K1值减小，为放热反应，生成物总能量应低一些，C项错误；图D表示反应，因H30，t2时降压，则反应速率减慢，但平衡不移动，t3时增加CO浓度，充入CO的瞬间，v逆突增，之后平衡逆向
13、移动，v逆逐渐减小，直至t4达到平衡。答案：(1)吸热(2)K1K2(5)AD(6)如图所示。122014石家庄市高中毕业班复习教学质量检测(一)T 时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生如下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(s)H”“0反应()的平衡常数表达式K_，若K1，向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s)，I2(g)的平衡转化率为_。(2)如图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1_T2(填“”“0，然后TaI4(g)S2(g)TaS2
14、(s)2I2(g)H0，由于生成TaS2的反应为放热反应，降低温度有利于其生成，故T1T2；I2在此过程中不消耗，可循环使用。(3)碘溶液滴定H2SO3溶液的离子方程式为：H2SO3I2H2O=2ISO4H；可用淀粉溶液作指示剂，终点的现象是加入最后一滴碘溶液时，溶液变蓝。(4)HSO水解的离子方程式为：HSOH2OH2SO3OH，其水解常数Kh1.01012 molL1。由水解平衡常数表达式知，NaHSO3溶液中加入少量的碘发生的反应为：HSOI2H2O=2ISO3H，酸性增强，c(OH)减小，故增大。答案：(1)66.7%(2)I2(3)淀粉溶液H2SO3I2H2O=2ISO4H(4)1.
15、01012增大创新试题教师备选教学积累资源共享本部分为高考必考的内容，分值占得相对较多，选以下高考题为备选例题。12013江苏化学卷一定条件下存在反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、，在中充入1 mol CO和1 mol H2O，在中充入1 mol CO2和1 mol H2，在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是()A容器、中正反应速率相同B容器、中反应的平衡常数相同C容器中CO的物质的量比容器中的多D容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和
16、小于1解析：恒容绝热条件下，由于正反应放热，故中反应放热，中反应吸热，温度不同，速率不同，A项错误；中充入2 mol CO、2 mol H2O，放热比多，温度比高，且两容器中反应物的平衡浓度也不同，故平衡常数不同，B项错误；若恒温条件下，与是等效平衡，平衡后的CO含量相同，但由于容器中的温度高于容器中，故容器中CO的转化率小，平衡后CO的含量大于，C项正确；若温度不变，则D项中二者的转化率之和应为1，但随着反应的放热，中CO的转化率降低，随着反应的吸热，中CO2的转化率也降低，故二者之和小于1，D项正确。答案：CD22013新课标全国卷二甲醚(CH3OCH3)是无色气体，可作为一种新型能源。由
17、合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚，其中的主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：(i)CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H190.1 kJmol1(ii)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H249.0 kJmol1水煤气变换反应：(iii)CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H341.1 kJmol1二甲醚合成反应：(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H424.5 kJmol1回答下列问题：(1)Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是_(以化
18、学方程式表示)。(2)分析二甲醚合成反应(iv)对于CO转化率的影响_。(3)由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_。根据化学反应原理，分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响_。(4)有研究者在催化剂(含CuZnAlO和Al2O3)、压强为5.0 MPa的条件下，由H2和CO直接制备二甲醚，结果如图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_。(5)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWhkg1)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_，一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_个电子的电量；该电池的理论输
19、出电压为1.20 V，能量密度E_(列式计算。能量密度电池输出电能/燃料质量，1 kWh3.6106J)。解析：(1)从铝土矿(主要成分Al2O3)中提取Al2O3，主要应用Al2O3能与强碱溶液反应，生成可溶性NaAlO2或NaAl(OH)4溶液，过滤除去其他不溶性杂质，向滤液中通入酸性气体CO2，生成Al(OH)3沉淀，过滤洗涤加热分解Al(OH)3得到Al2O3；(3)由反应式2可得所求热化学方程式，所以HH42H1(24.590.12) kJmol1204.7 kJmol1；化工生产中既要考虑产率(化学平衡移动原理)，也要考查化学反应速率；(4)正反应放热，温度升高，平衡左移，CO的转
20、化率降低；(5)燃料电池中，燃料在负极发生失电子的反应，二甲醚的分子式为C2H6O，在酸性条件下生成CO2，碳的化合价从2价升至4价，一个二甲醚失去12个e，书写过程：第一步CH3OCH312eCO2，第二步配平除“H、O”之外的其他原子CH3OCH312e2CO2，第三步用“H”配平电荷CH3OCH312eCO212H，第四步补水配氢CH3OCH312e3H2O=2CO212H，第五步用“O”检查是否配平；1 kg二甲醚可以产生12电子，1 mol电子可以提供96 500 C的电量，电压电量功，故可求出能量密度。答案：(1)Al2O3(铝土矿)2NaOH3H2O=2NaAl(OH)4，NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3,2Al(OH)3Al2O33H2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应()平衡右移，CO转化率增大；生成的H2O，通过水煤气变换反应()消耗部分CO(3)2CO(g)4H2(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)H204.7 kJmol1该反应分子数减少，压强升高使平衡右移，CO和H2的转化率增大，CH3OCH3产率增加。压强升高使CO和H2浓度增加，反应速率增大(4)反应放热，温度升高，平衡左移(5)CH3OCH33H2O12e=2CO212H12(3.6106 JkW1h1)8.39 kWhkg1
