1、基础课时3化学平衡的移动(时间：45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)1CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g)H0，现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气处理效果的是()。选用适当的催化剂提高装置温度降低装置的压强装置中放入碱石灰A B C D解析选用适当催化剂虽不能提高反应物的转化率，但能加快反应速率，正确；因为该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，错误；该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此降低压强，能使平衡向逆反应方向移动，
2、错误；装置中放入碱石灰能吸收CO2，使CO2的浓度降低，平衡向正反应方向移动，正确。答案C2下列各项与化学平衡移动原理无关的是()。A收集氯气用排饱和食盐水的方法B加催化剂，使N2和H2在一定的条件下转化为NH3C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO3解析使用催化剂对化学平衡无影响，与化学平衡移动原理无关，故选B。答案B3在密闭容器中发生反应：aA(g) cC(g)dD(g)，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的浓度为原平衡浓度的1.8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的体积分数变大Dacd解
3、析将气体体积压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D的浓度应为原来的2倍；再次达到平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明增大压强平衡逆向移动，则acd，D正确。答案D4将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述正确的是()。A升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色变浅C慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向右移动，混合气体的颜色变浅解析升高温度，颜色加深说明平衡向左移动，所以正反应为放热反应，A错误；首先假
4、设平衡不移动，加压颜色加深，但平衡向右移动，使混合气体颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；首先假设平衡不移动，若体积减小一半，压强为原来的两倍，但平衡向右移动，使压强在原平衡2倍的基础上减小，C正确；体积不变，充入惰性气体，反应物及生成物浓度不变，所以正逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。答案C5对于可逆反应2CO(g)2NO(g) N2(g)2CO2(g)H0，下列说法正确的是()。A加入催化剂，平衡正向移动B在恒温、恒容条件下，加入氢氧化钠，平衡不移动C在恒温、恒压条件下，通入He气，平衡不移动D降温，平衡正向移动解析A项，催化剂不影响化学平衡的移动，A
5、错；B项，加入的NaOH会吸收二氧化碳气体，平衡正向移动，B错；C项，恒温、恒压下通入He气，体系体积会增大，相当于减小压强，则平衡逆向移动，C错。答案D6利用低温技术可处理废气中的氮氧化物。在恒容密闭容器中发生下列化学反应：4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l)HQ kJ/mol(Q0)。下列有关说法正确的是()。A其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大B平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中NO的转化率减小C单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为23时，反应达到平衡D平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大解析催化剂只能改变化学反
6、应的速率，而不能改变反应物的转化率，A不正确；其他条件不变，增加NH3的浓度，平衡正向移动，NO的转化率增大，B不正确；单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为23，即3v正(NH3)2v逆(H2O)，由此可得，v逆(H2O)v正(H2O)，反应达到平衡状态，C正确；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D不正确。答案C二、不定项选择题(每小题有12个选项符合题意)7在一定容积的密闭容器中通入A、B两种气体，一定条件下发生如下反应：2A(g)B(g) 2C(g)H0，达到平衡后，只改变一个条件(X)，下列量(Y)的变化一定符合右图中曲线的是()。XYA再加入AB的转化率B
7、加入催化剂A的体积分数C充入氦气A的转化率D升高温度C的体积分数解析催化剂不能影响化学平衡，B项不正确；容器体积不变，充入氦气，反应物和生成物的浓度均不改变，平衡不发生移动，A的转化率不变，C项不正确；该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C的转化率降低，D项不正确。答案A8700 时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()。A反应在t1 min内的平均速率为：
8、v(H2) molL1min1B保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2)0.40 molC保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大D温度升高至800 ，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析本题主要考查了外界条件对平衡的影响、平衡常数的计算和应用等。由于在t1 min中内v(CO) molL1min1，根据速率之比等于化学方程式的化学计量数之比可知，A错；根据温度不变平衡常数不变，再结合反应化学方程式可知，B正确；增大反应物的浓度，
9、平衡向右移动，自身的转化率减小，而另一种反应物的转化率增大，C正确；根据表中数据求得700 时该反应的平衡常数为1,800 时该反应的平衡常数为0.64，说明升高温度平衡左移，因此该反应是放热反应，D错。答案BC9温度为T K时，将0.40 mol的N2O4气体充入2.0 L固定容积的密闭容器中，反应：N2O4(g) 2NO2(g)H0，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：时间/s0204080100n(N2O4)/mol0.400.200.10n(NO2)/mol0.000.240.600.60下列说法正确的是()。A040 s的平均速率v(NO2)0.01 molL1s
10、1BT K时该反应的平衡常数为1.8C相同条件下，起始时若投入0.8 mol N2O4，达到平衡时，则c(NO2)0.60 molL1D相同温度下，起始时向容器中充入0.05 mol N2O4、0.7 mol NO2，反应达到平衡前v(正)v(逆)解析可见，040 s的v(NO2)0.005 molL1s1，A错误，T K时平衡常数K1.8，B正确；若起始投料加倍(0.80 mol N2O4)，若达到平衡与原平衡相同，则平衡时c(NO2)0.60 molL1，考虑到此时平衡会左移，c(NO2)0.60 molL1，C正确；D项条件下的Qc1.8K，故反应向逆反应方向进行，即v(正)v(逆)，D
11、错误。答案BC10在容积为2 L的3个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，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：容器甲乙丙反应物投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C到达平衡的时间(min)58A的浓度(molL1)c1c2C的体积分数w1w3混合气体密度(gL1)12下列说法正确的是()。A若x4，则2c1c2B若w3w1，可断定x4C无论x的值是多少，均有212D容器甲中反应从开始到达平衡平均速率为v(A)0.3 molL1min1解析对比甲、乙，乙的投料量是甲的2倍，通过“放大缩小”分析。丙的判断是建
12、立x与4的关系上，即该反应是气体体积减小、还是不变、增大。A项，若甲、乙建立等效平衡，则2c1c2，但乙对于甲而言，相当于体积减小压强增大，由于x4，则平衡正向移动，所以2c1c2，正确；B项，起始甲中投入量不成化学计量数比，也没有办法按比例折算相等，故w3不可能等于w1，错；C项，起始乙投入的量是甲的2倍，根据质量守恒定律知，反应前后总质量不变，而容积体积又相等，故有212，正确；D项，v(A)，错误。答案AC三、填空题11工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJ/mol现将6 mol CO2和
13、8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后括号内的数对表示对应的坐标)：回答下列问题：(1)由图分析，在下列时间段内反应速率最快的是_(填序号)。a01 min b13 minc38 min d811 min(2)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间的变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线改变的条件可能是_，曲线改变的条件可能是_。(3)下列表述能表示该反应已达平衡的是_(填序号)。a容器内压强不再改变b容器内气体的密度不再改变c容器内气体的平均摩尔质量不再改变d容器内各物质的物质的量相等解析(1)图像中的斜率越大，速率越
14、大。(2)曲线与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n(H2)较大，改变的条件应是升高温度，使平衡左移；曲线与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n(H2)较小，改变的条件应是增大压强，使平衡右移。(3)反应CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJ/mol是正反应气体体积缩小的放热反应。容器内压强、气体平均摩尔质量不再改变，则气体的总物质的量不再改变，说明反应已达到平衡，a、c符合题意；容器的体积不变，气体质量不变，密度始终不变，b不符合题意；容器内各物质的物质的量相等，不一定达到平衡，d不符合题意。答案
15、(1)a(2)升高温度增大压强(3)ac12向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)2B(s)yC(g)HK2。答案(1)0.02 molL1min1(2)12(3)变大(4)(5)13某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有：CH4(g)H2O(g) CO(g)3H2(g)H1206.1 kJmol1CH4(g)CO2(g) 2CO(g)2H2(g)H2247.3 kJmol1CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H3请回答下列问题：(1)在一密闭容器中进行反应，测得CH4的物质的量浓度随反应时
16、间的变化如图1所示。图1反应进行的前5 min内，v(H2)_；10 min时，改变的外界条件可能是_。(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。(3)反应中H3_。800 时，反应的平衡常数K1，测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表：COH2OCO2H20.5 mol8.5 mol2.0 mol2.0 mol此时反应中正、逆反应速率的关系式是_(填代号)。av正v逆 bv正
17、v逆cv正v逆 d无法判断(4)用该合成气制取甲醚的化学方程式为_。该反应的原子利用率为_(设反应完全进行，用质量百分比表示)。解析(1)可根据图像先计算CH4的反应速率，再计算H2的生成速率。10 min时，改变的条件不可能是增大容器的体积(否则改变条件的瞬间CH4浓度应突然减小)，由于c(CH4)减小，平衡右移，故改变的条件可能是升高温度(或充入水蒸气)。(2)甲容器反应开始后压强增大，乙容器压强不变、体积增大，可看成是由甲减压得到乙，故乙容器的反应速率慢，平衡右移，CH4的转化率大。(3)根据盖斯定律，反应减去反应即可得到反应，进而通过计算求得H3。根据浓度商：0.94v逆。(4)根据质量守恒定律可知，反应的化学方程式为2CO4H2=CH3OCH3H2O，可以求出甲醚质量占反应物总质量的71.9%。答案(1)0.3 molL1min1升高温度(或充入水蒸气)(2)(3)41.2 kJmol1a(4)2CO4H2=CH3OCH3H2O71.9%