1、课时作业(二十五)化学平衡状态化学平衡移动(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是()A红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅B高压比常压有利于合成SO3C加入催化剂有利于氨的合成D工业制取金属钾Na(l)KCl(l) NaCl(l)K(g)选取适宜的温度，使K变成蒸气从反应混合物中分离出来解析：勒夏特列原理是用来解释化学平衡移动的，加入催化剂，平衡不移动。答案：C2对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)Hv(逆)的是()Aa点 Bb点Cc点 Dd点解析：纵轴表示W的转化率，横轴表示温度，曲线上的任一点都表示在此温度
2、下达到平衡状态时对应的W的转化率，从c点作纵轴的平行线与曲线交于一点，这表示若想达到c点对应温度的平衡状态，需要转化更多的W，则c点未达到平衡状态，且反应向正反应方向进行，即v(正)v(逆)。答案：C4下列反应中符合图像的是()AN2(g)3H2(g) 2NH3(g)HQ1 kJmol1(Q10)B2SO3(g) 2SO2(g)O2(g)HQ2 kJmol1(Q20)C4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)HQ3 kJmol1(Q30)DH2(g)CO(g) C(s)H2O(g)HQ4 kJmol1(Q40)解析：由左图知升高温度平衡正移，正反应为吸热反应；由右图知增大压强平衡
3、向逆向移动，正反应为气体体积增大的反应。答案：B5在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：a(g)b(g) 2c(g)H10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是()A等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B等压时，通入z气体，反应器中温度升高C等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大解析：等压时，通入惰性气体后，第二个反应平衡向左移动，反应器内温度升高，第一个反应平衡向左移动，c的物质的量减小，选项A错误；等压下通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动，所以体系温度升高，选项B正确；选项C，由于容器体积不
4、变，通入惰性气体不影响各种物质的浓度，所以各反应速率不变；选项D，等容时，通入z气体，第二个反应平衡向逆反应方向移动，y的物质的量浓度增大。答案：A6用硫酸亚铁还原石灰中和法处理含铬含钒废水，在废水处理过程中涉及的一个反应为：VO(aq)Fe2(aq)2H(aq) VO2(aq)Fe3(aq)H2O(l)H0)，达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。下列分析正确的是()A单位时间内n(A)消耗n(C)生成11时，说明反应达到平衡B保持体积不变，加入少量B，C的浓度减小C保持体积不变，向平衡体系中加入C，平衡向逆反应方向移动D若开始时向容器中加入1 m
5、ol B和1 mol C，达到平衡时放出热量a kJ解析：A项错误，单位时间内n(C)消耗n(C)生成时，才能说明反应达到了平衡；B项错误，缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等，说明B是非气态物质，改变B的量并不能使平衡发生移动；C项正确，容器体积不变，加入C，增大了C的浓度，促使反应逆向进行；D项错误，此反应是可逆反应，加入的1 mol B和1 mol C并不能完全转化为A，故达到平衡时放出的热量小于a kJ。答案：C8下列四个图中，曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是()解析： A项反应H0，为吸热反应，压强不变时升高温度，平衡正向移
6、动，N2O4物质的量分数减小，与图中一致，温度不变时增大压强，平衡逆向移动，N2O4物质的量分数增大，与图中一致，正确；起始时增大CO2的物质的量，C的转化率增大，但CO2的转化率减小，D项错误。答案：C9T 时，体积相等的甲、乙、丙3个密闭容器中，发生反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，起始时充入各物质的物质的量如下表所示：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)甲a mola mol00乙a mol2a mol00丙a mola mol0a mol则达到平衡时，CO的物质的量由大到小的顺序是()An(甲)n(乙)n(丙)Bn(甲)n(丙)n(乙)Cn(乙)n(丙)n(
7、甲) Dn(乙)n(甲)n(丙)解析：根据题意，以甲容器为参照物，设达到平衡时，甲容器中CO的物质的量为n mol。乙容器相当于在甲容器基础上增加反应物浓度，平衡正向移动，平衡时CO的物质的量大于n mol；丙容器相当于在甲容器基础上增加生成物浓度，平衡逆向移动，平衡时CO的物质的量小于n mol。答案：D10可逆反应2M(g)N(g) 2X(g)，根据表中的数据可判断下列图像错误的是()压强M的转化率温度p1(MPa)p2(MPa)400 99.6%99.7%500 96.9%97.8%解析：根据表中数据可知同一压强下温度越高M的转化率越低，则正反应为放热反应；根据反应方程式可知同一温度下压
8、强越大M的转化率越高，则A、B正确。增大压强平衡将向正反应方向移动，有v正v逆，C错误。升高温度平衡将向逆反应方向移动，D正确。答案：C11在2 L密闭容器内，800 时反应：2NO(g)O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间(s)012345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007(1)800 ，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是_；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是_(填“放热”或“吸热”)反应。(2)如图中表示NO2的变化的曲线是_。用O2表示从02 s内该反应的平均速率v_。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_。a
9、v(NO2)2v(O2)b容器内压强保持不变cv逆(NO)2v正(O2) d容器内密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。a及时分离出NO2气体 b适当升高温度c增大O2的浓度 d选择高效催化剂答案：(1)0.003 5 mol/L放热(2)b1.5103 mol/(Ls)(3)b、c(4)c12某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，H0的正、逆反应速率的影响如图所示：(1)加催化剂对反应速率影响的图像是_(填序号，下同)，平衡_移动。(2)升高温度对反应速率影响的图像是_
10、，平衡向_方向移动。(3)增大反应容器体积对反应速率影响的图像是_，平衡向_方向移动。(4)增大O2的浓度对反应速率影响的图像是_，平衡向_方向移动。答案：(1)C不(2)A逆反应(3)D逆反应(4)B正反应13(2014天津理综，10)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) CO(g)
11、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，在图2坐标系
12、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)O2把NH4HS氧化为S，可得化学方程式：2NH4HSO22NH3H2O2S(2)a.反应为吸热反应，反应速率加快，平衡向右移动，H2的百分含量增大，正确；b.增大水蒸气浓度，H2的百分含量减小，错误；c.加入催化剂，H2的百分含量不变，错误；d.降低压强，反应速率减小，错误；设CO的转化量为x CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) 转化量(mol) 0.
13、2 0 0.8 转化量(mol) x x x 转化量(mol) 0.2x x 0.8x1 molx1.18 mol，则x0.18 mol，可得CO转化率0.18 mol0.2 mol100%90%。(3)根据图1可知H2与N2的投料比为3，平衡时NH3体积分数为42%，设H2物质的量为3a mol，N2物质的量为a mol，N2转化的物质的量为x则 N2(g)3H2(g) 2NH3(g) 初始量(mol) a 3a 0 转化量(mol) x 3x 2x 转化量(mol) ax 3a3x 2x2x(4a2x)100%42%，解得x0.592a，则N2的平衡体积分数(a0.592a)(4a20.592a)100%14.5%。(4)随着反应的进行，NH3的物质的量逐渐增大，当反应平衡后，升高温度，平衡向左移动，NH3的物质的量逐渐减小，可画出图像。(5)步骤为热交换，使合成氨放出的热量得到充分利用；对原料气加压，使平衡向正反应方向移动，分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用等措施可提高合成氨原料总转化率。答案：(1)2NH4HSO22NH3H2O2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用