1、活页作业22 化学平衡的移动 化学反应进行的方向一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明化学平衡移动的是()A反应混合物的浓度B反应体系的压强C正、逆反应的速率D反应物的转化率解析：对于“等体反应”，缩小反应容器，压强增大，平衡不移动，但反应混合物的浓度增大，正逆反应速率增大，可知A、B、C错误。答案：D2对于反应4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJ/mol，且熵减小，在常温常压下该反应能自发进行，对反应的方向起决定作用的是()A焓变B温度C压强D熵变解析：化学反
2、应的方向由(HTS)共同决定，该反应为熵减且能自发进行的反应，故对该反应方向起决定作用的是焓变。答案：A3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向逆向移动，正反应为气体体积增大的反应。答案：B4对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正
3、反应方向移动时，下列有关叙述正确的是()生成物的百分含量一定增加生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大反应物的浓度一定降低 正反应速率一定大于逆反应速率使用了适宜的催化剂ABCD5COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，当反应达到平衡时，下列措施：升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()ABCD解析：该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，错误；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，错误；该反应正反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移
4、动，反应物转化率提高，正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，错误；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡向气体分子数增大的方向移动，即向正反应方向移动，反应物转化率提高，正确。答案：B6在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)HQ kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：气体体积/Lc (Y)/molL1温度/1231001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是()AmnBQ0C温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D体积不变，
5、温度升高，平衡向逆反应方向移动解析：升温，c(Y)增大，平衡右移，所以，向右吸热，Q0，B、D错误；气体体积增大，若平衡不移动，c(Y)应减小一半，现c(Y)比一半大，即减压，平衡向右移动，mn，A错，C对。答案：C7下列反应是工业生产硝酸的一个反应过程，4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJ/mol，若反应物起始的物质的量相同。下列关于该反应的示意图不正确的是()解析：因该反应是一个正反应气体体积增大的放热反应。因此，升高温度时，平衡向逆反应方向移动，NO的含量降低，故A正确，C错误。增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO的含量降低，故B正确。加入催化剂，反应速
6、率加快，达到平衡的时间缩短，但平衡时NO的含量不变，故D正确。答案：C8(2013济南模拟)已知：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1。一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化曲线如下图所示。下列叙述中正确的是()A欲增大平衡状态时c(CH3OH)/c(CO2)的比值，可采用升高温度的方法B3 min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同C欲提高H2的平衡转化率只能加压减小反应容器的体积D从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)0.075 m
7、olL1min1解析：该反应正反应为放热反应，升温平衡逆移，c(CH3OH)/c(CO2)减小，A错；欲提高H2转化率，还可用降温等其他方法，C错；达平衡时v(H2)3v(CO2)30.075 mol/Lmin0.225 mol/Lmin，D错。答案：B9某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示：下列说法中正确的是()A30 min40 min间该反应使用了催化剂B反应方程式中的x1，正反应为吸热反应C30 min时降低温度，40 mi
8、n时升高温度D8 min前A的平均反应速率为0.08 molL1min1解析：A项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，A不正确。由第一个图可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1，由第二个图可知，30 min时改变的条件为降压，40 min时改变的条件为升温，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应B、C项不正确。8 min前A的平均反应速率为(2.0 molL11.36 molL1)/8 min0.08 molL1min1，D项正确。答案：D10在恒温、恒压下，a mol A和b mol B在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)2B(g)2C(g)，一段时间后
9、达到平衡，生成n mol C。则下列说法中正确的是()A物质A、B的转化率之比为12B起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)(ab0.5n)C当2v正(A)v逆(B)时，反应一定达到平衡状态D充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动解析：根据三段式计算：A(g)2B(g)2C(g)起始 ab 0转化 n n平衡 (a)(bn) n则A、B转化率之比为b2a，A项错误；起始量与平衡量的物质的量之比为(ab)(ab)，但容器容积可变，即恒压，压强比为11，B项错误；充入惰性气体，恒压容器中的平衡应向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，D项错误。答案：C二、非选择题(本题共4个小题，共5
10、0分)11(10分)密闭容器中mA(g)nB(g)pC(g)，反应达到平衡状态，经测定增大压强p时，A的转化率随p而变化的曲线如图所示：则：(1)增大压强，A的转化率_，平衡_移动，达到平衡状态后，混合物中C的质量分数_。(2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是_，再加入B，则平衡_。(3)当降低温度时，C的质量分数增大，则A的转化率_，正反应是_热反应。答案：(1)降低逆向降低(2)mnp正向移动(3)增大放12(12分)二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：(1)利用水煤气合成二甲醚的总
11、反应为：3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)；H246.4 kJmol1它可以分为两步，反应分别如下：4H2(g)2CO(g)=CH3OCH3(g)H2O(g)，H1205.1 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)；H2_。(2)在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是_(填字母代号)。a降低温度B加入催化剂c缩小容器体积D增加H2的浓度e增加CO的浓度(3)在一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2，在一定温度和压强下发生反应：3H
12、2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。问：反应开始时正、逆反应速率的大小：v(正)_(填“”、“”或“”)v(逆)。平衡时n(CH3OCH3)_，平衡时CO的转化率_。解析：(1)由盖斯定律总反应，故HH1H2，H2HH1246.4 kJmol1205.1 kJmol141.3 kJmol1。(2)降温反应速率会减小，加入催化剂不改变转化率，增加CO的浓度会减小CO的转化率，c和d符合题意。(3)3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)始 33 1 1转 3x3x x x平 33x33x
13、1x 1x由密度之比等于体积反比，即物质的量的反比，得：解得x0.75CO的转化率为100%75%。答案：(1)41.3 kJmol1(2)cd(3)1.75 mol75%13(14分)(2012北京高考)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HClO22Cl22H2O(1)已知：.反应A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量。.H2O的电子式是_。反应A的热化学方程式是_。断开1 mol HO键与断开1 mol HCl键所需能量相差约为_ kJ，H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)_。(2)对于反应A，下图
14、是在4种投料比n(HCl)n(O2)，分别为11、21、41、61下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_。当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_。投料比为21、温度为400时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是_。解析：本题考查化学反应与能量变化以及化学平衡图像等考点，意在考查考生处理解答图像试题的能力与计算能力。(1)H2O是共价化合物，原子间通过共用电子对结合，故H2O的电子式为：；利用反应A与题中信息“氧化4 mol HCl放出115.6 kJ的热量”可写出热化学方程式：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2
15、H2O(g)H115.6 kJ/mol；设HCl键键能为x kJ/mol、HO键键能为y kJ/mol，依据中热化学方程式和题干中已知数据有：4x49824324y115.6，解之得：yx32，说明HO键与HCl键键能相差32 kJ/mol。因为“键能越大，键越牢固”，所以HO键强于HCl键。(2)依据反应A可知投料比越大，HCl的转化率越低，因此结合图像，对比同温度时HCl的平衡转化率可知a、b、c、d线分别代表投料比为61、41、21、11的曲线，故b线对应投料比为41；结合图像，做纵坐标垂线可知，达到相同的HCl的平衡转化率，投料比越高，对应温度越低；由图像可知投料比21、400时，HC
16、l的平衡转化率为80%。设起始时，HCl为2 mol，O2为1 mol，则平衡时HCl为0.4 mol，O2为0.6 mol，生成的Cl2和H2O均为0.8 mol，平衡时Cl2的物质的量分数为100%30.8%。答案：(1)4HCl(g)O2(g) 2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ/mol32强(2)41投料比越高，对应的反应温度越低30.8%14(14分)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)O2(g)2NO(g)H0，已知该反应在2 404，平衡常数K64104。请回答：(1)某温度下，向2 L的密闭容器中充入N2和O2各1 mol
17、，5分钟后O2的物质的量为0.5 mol，则N2的反应速率_。(2)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志_。A消耗1 mol N2同时生成1 mol O2B混合气体密度不变C混合气体平均相对分子质量不变D2v正(N2)v逆(NO)(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是_(填字母序号)。(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数_。(填“变大”、“变小”或“不变”)(5)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5101 mol/L、4.0102 mol/L和3.0103 mol/L，此时反应_(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是_。