选择性必修第一册化学同步精品讲义 实验活动1 探究影响化学平移移动的因素(含解析)

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名称 选择性必修第一册化学同步精品讲义 实验活动1 探究影响化学平移移动的因素(含解析)
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文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-28 10:16:38

文档简介

实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
考点一 影响化学平衡的因素
【例1】(2022·云南保山·高二期中)反应X(g)+Y(g) 3Z(g) △H<0,达到平衡时,下列说法正确的是
A.减小容器体积,平衡向右移动 B.恒容时充入He气,Z的产率增大
C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大
【答案】D
【解析】A.该反应气态物质反应前后总物质的量不相等,减小体积平衡向左移动,故A错误;
B.恒容时充入He气,各物质速率不变,平衡不移动,产率不变,故B错误;
C.增大X物质浓度,平衡正向移动,但X的转化率减小,故C错误;
D.降低温度,平衡正向移动,Y的转化率增大,故D正确;故答案选D。
【一隅三反】
1.(2022·广东潮州·高二期末)无水氯化铝是一种重要的催化剂,工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为:2Al2O3(s)+6Cl2(g)4AlCl3(g)+3O2(g) ΔH>0。下列分析正确的是
A.增大Al2O3用量,化学平衡不移动
B.电解熔融的Al2O3和AlCl3均能得到单质铝
C.增大压强(即压缩气体),化学平衡向正反应方向移动
D.其他条件不变时,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
【答案】A
【解析】A.由于氧化铝是固体,增大Al2O3用量,化学平衡不移动,故A正确;
B.AlCl3是分子晶体,熔融的AlCl3不导电,电解熔融的AlCl3不能得到单质铝,故B错误;
C.正方向是气体体积增大的反应,增大压强(即压缩气体),化学平衡向逆反应方向移动,故C错误;
D.其他条件不变时,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率也加快,故D错误;
故选A。
2.(2022·云南·昆明一中高二期中)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H =-196.6kJ·mol-1。下表列出了恒容刚性容器中,在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃ 平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A.平衡时充入He使压强增大,不能增大SO2转化率
B.为了增大SO2的转化率,可以降低SO2与O2的投料比
C.在实际生产中,应选择的条件是450℃,10MPa
D.在实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳
【答案】C
【解析】A.容器为恒容刚性容器,充入与反应无关的气体,气体的浓度不变,转化率不变,选项A正确;
B.增加一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的转化率,故降低SO2与O2的投料比可以增大二氧化硫的转化率,选项B正确;
C.根据表格数据可知,450℃时二氧化硫的转化率比500℃时的高,虽然10MPa时转化率增大,但对设备要求高,故应选择450℃,5MPa,选项C错误;
D.为了催化剂的活性最佳,温度选定为400~500℃,选项D正确;
答案选C。
3.(2021·贵州·高二学业考试)在密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0,达到平衡后,其他条件不变时,下列措施能使平衡向逆反应方向移动的是
A.减小压强 B.降低温度 C.移走CO D.加入催化剂
【答案】B
【解析】由题干已知C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0正反应是一个气体体积增大的吸热反应,结合勒夏特列原理解题即可:
A.减小压强,化学平衡向着气体体积增大的方向移动,即向正反应方向移动,A不合题意;
B.降低温度,化学平衡向着放热反应方向移动,即向逆反应方向移动,B符合题意;
C.移走CO即减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,C不合题意;
D.加入催化剂只改变反应速率,不能是平衡发生移动,D不合题意;
故答案为:B。
考点二 化学平衡的图像问题
【例2-1】(2022·广西河池·高二期末)反应2NO2(g)N2O4(g) △H=-57kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中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.T1>T2 B.X、Y两点的反应速率:X>Y
C.X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅 D.X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
【答案】B
【解析】A.升高温度,化学平衡逆向移动,的体积分数增大,Y点的体积分数小,则,A错误;
B.由选项A分析可知,X点的温度大于Y点的温度,温度越高,化学反应速率越快,所以反应速率X>Y,B正确;
C.X、Z两点温度相同,但压强不同,为红棕色气体,增大压强,平衡右移,但是气体的体积变小,浓度增大的影响较大,气体的颜色加深,则X、Z两点气体的颜色:X浅,Z深,C错误;
D.X、Z两点都在等温线上,X的压强小,增大压强,化学平衡正向移动,Z点时气体的物质的量小,则平均相对分子质量变大,即平均相对分子质量:X【例2-2】(2022·陕西·铜川市第一中学高二期末)某可逆反应为,下列表示该反应的图像中不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.根据“先拐先平衡数值大”则先出现拐点是500℃ ,从下到上,温度降低,平衡向放热反应移动即正向移动,C的体积分数增大,故A正确;
B.增大压强,正反应速率、逆反应速率都增大,故B错误;
C.加催化剂,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,但平衡时浓度不变,故C正确;D.增大压强,平衡向体积减小的反应移动即正向移动,A的转化率增大,从下到上,降低温蒂,平衡向放热反应移动即正向移动,A的转化率增大,故D正确。
综上所述,答案为B。
【一隅三反】
1.(2022·内蒙古赤峰·高二期末)时,向密闭容器中充入和发生反应:。部分物质的物质的量随时间t变化如图实线所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数
B.时,
C.曲线a代表随时间变化的曲线
D.若该反应在时进行,则虚线b可表示的变化
【答案】A
【解析】A.根据图中信息得到平衡时c(SO2)=0.3mol L 1,c(H2)=(10 2.7×3)mol L 1=1.9mol L 1,c(H2S)=2.7mol L 1,c(H2O)=5.4mol L 1,则该反应的平衡常数,故A正确;
B.时还未达到平衡,正在正向建立平衡的阶段,因此,故B错误;
C.根据曲线a与SO2曲线变化相反,则说明a代表随时间变化的曲线,故C错误;
D.该反应是放热反应,若该反应在时进行,则平衡向放热反应移动即正向移动,则将减小,因此虚线b不能表示的变化,故D错误。
综上所述,答案为A。
2.(2022·湖南衡阳·高二期末)向体积均为2L的两个恒容密闭容器中分别充入,维持容器的温度分别为T1℃和T2℃不变,发生反应: 。反应过程中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a<0
B.T1℃时,0~100min内,反应的平均速率
C.T2℃时,使用合适的催化剂,可使的平衡转化率与T1℃时相同
D.T2℃时,向平衡后的容器中充入少量,此时反应向正反应方向进行
【答案】D
【解析】A.由图可知,℃条件下的反应先到达平衡,,温度升高,转化率增大,推断出该反应是吸热反应,即a>0,A错误;
B.0~100min内,,B错误;
C.催化剂不能改变的平衡转化率,C错误;
D.浓度增大,此时反应向正反应方向进行,D正确;故选D。
3.(2022·广东深圳·高二期末)工业上合成氨的反应为:。一定条件下,物质的量之比为1:3的和在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下的浓度c随时间t的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时的浓度c随时间t的变化。下列叙述不正确的是
A.温度T下,在时间内,
B.温度T下,该反应的平衡常数
C.M点的大于N点的
D.曲线b先达到平衡,表明反应速率比较快,可能是使用了更高效的催化剂
【答案】D
【解析】A.由图可知,温度T下时,氮气浓度的变化量为(c0—c1)mol/L,则氮气的反应速率,故A正确;
B.由图可知,温度T下时,反应达到平衡,氮气浓度的变化量为(c0—c1)mol/L,则平衡时氮气、氢气和氨气的浓度分别为c1mol/L、3c0mol/L—3(c0—c1)mol/L=3c1mol/L和2(c0—c1)mol/L,反应的平衡常数K==,故B正确;
C.由图可知,M点和N点均未达到平衡,由平衡形成过程中,正反应速率增大、逆反应速率减小,正反应速率大于逆反应速率可知,M点正反应速率大于N点逆反应速率,故C正确;
D.催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,由图可知,平衡时曲线b氮气的浓度小于a点,说明条件改变一定不是使用了更高效的催化剂,故D错误;
故选D。
4.(2022·全国·高二)在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,下列对图像的分析中正确的是
A.图I研究的是t0时增大压强对反应速率的影响
B.图II研究的一定是t0时使用了催化剂对反应速率的影响
C.图III研究的是温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
D.图IV研究的可能是压强对化学平衡的影响,且a的压强较高
【答案】D
【解析】A.由于反应前后气体的体积不变,则增大压强反应速率加快,平衡不移动,图像B不符合,故A错误;
B.由于反应前后气体的体积不变,则增大压强反应速率加快,平衡不移动,催化剂只加快反应速率,不影响平衡移动,图II研究的可能增大压强和加入催化剂,故B错误;
C.该反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,图中乙先达到平衡,则温度高于甲,而CO的转化率低,图像不符合,故C错误;
D.增大压强(缩小体积),正、逆反应速率都增大,且正、逆反应速率加快的倍数相等,平衡不移动,压强越大达到平衡所需时间越短,故D正确;
故答案为D。
5.(2022·广西·桂林市临桂区五通中学高二期中)反应2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.ΔH<0即正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,B的物质的量分数增大,故A正确;
B.在相同压强下,由于正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率减小, 故B错误;
C.在相同温度下,2A(g)+B(g)2C(g)的正反应为气体分子数减小,则增大压强平衡正向移动,C的物质的量分数增大,但该正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C的物质的量分数减小,故C错误;
D.在相同温度下,2A(g)+B(g)2C(g)的正反应为气体分子数减小,则增大压强平衡正向移动,A的转化率增大,故D错误;答案选A。
考点三 等效平衡
【例3-1】(2022·河北·石家庄二中高一期末)三个恒容密闭容器中(容积均相等)按不同方式投料,发生反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H<0,相关数据如下,下列说法正确的是
容器1 容器2 容器3
反应温度T/K 770 770 800
反应物投入量 1molN2、3molH2 4molNH3 1molN2、3molH2
平衡v正(H2) mol/(L·min) v1 v2 v3
平衡c(NH3) mol/L c1 c2 c3
平衡转化率α α1(N2) α2(NH3) α3(N2)
A.v1>v3 B.c2<2c1 C.c2>2c3 D.α1+α2>1
【答案】C
【解析】A.相同容器,相同的投料,容器3的反应温度高于容器1,则平衡速率v1B.容器体积相同,投料多压强大,平衡正移,平衡c2>2c1,B错误;
C.容器2的投料是容器3的2倍,容器3的温度高于容器2,容器2内投料多平衡朝气体物质系数减少的方向移动,即正移,容器3温度高平衡朝吸热的方向移动,即左移,故平衡c2>2c3,C正确;
D.如果容器2加入2mol氨气,和容器1相比,两者是等效平衡,一个是正向建立平衡,一个是逆向建立平衡,最终达到相同的平衡,则其转化率之和为1,实际上,容器2加入的是4mol氨气,相当于在原来2mol氨气的基础上加压,此时平衡正向移动,则α2(NH3)减小,故α1+α2<1,D错误;
故选C。
【例3-2】如图所示,甲、乙之间的隔板K可以左右移动,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g),反应达到平衡后,恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是
A.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡
B.达到平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间
C.到达平衡时,甲容器中C的物质的量等于乙容器中C的物质的量
D.若平衡时K停留在左侧1处,则活塞仍停留在6刻度右侧
【答案】C
【解析】A.由方程式可知,恒容条件下,甲和乙中形成的平衡为等效平衡,甲中气体的物质的量减小,乙中气体的物质的量增大,所以恒压条件下,隔板K会向左滑动,当隔板K不在滑动时,说明左右两边的反应都达到平衡,故A正确;
B.由方程式可知,A与B反应生成C的反应为气体体积减小的可逆反应,若甲中2molA和1molB完全反应生成2molC,隔板K最终停留在左侧刻度2处,由于可逆反应不可能完全反应,所以达到平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间,故B正确;
C.隔板可以移动,说明是等压条件;乙中充入1molHe,等效于给甲加压,平衡右移,C的物质的量增大,则平衡时,甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量,故C错误;
D.若平衡时K停留在左侧1处,由气体的体积之比等于物质的量之比,可知平衡时混合气体的总物质的量为3mol×=2.5mol,恒压条件下,乙中充入1mol的氦相当于给甲容器增大压强、给乙容器减小压强,甲中平衡右移,乙中平衡左移,则乙中混合气体的总物质的量大于(2.5mol+1mol),活塞仍停留在6刻度右侧,故D正确;故选C。
【一隅三反】
1.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末)在恒温恒压下,向密闭容器中充入4molSO2和2molO2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。2min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4mol,同时放出热量QkJ。则下列分析正确的是
A.若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,则平衡时放出热量小于QkJ
B.后,向容器中再通入一定量的SO3气体,重新达到平衡时,SO2的含量降低
C.若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,则平衡后n(SO3)大于1.4mol
D.若反应开始时容器体积为2L,则v(SO3)=0.7mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】A.由方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,相当于减压,平衡逆向移动,则平衡时放出热量小于QkJ,A正确;
B.恒温恒压下,2min后,向容器中再通入一定量的SO3气体,与原平衡为等效平衡,则重新达到平衡时,SO2的含量不变,B错误;
C.若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,反应放热使温度升高,平衡逆向移动,则平衡后n(SO3)小于1.4mol,C错误;
D.由于该反应是在恒温恒压条件下进行的,随着反应进行,气体的物质的量减小,气体体积减小,容器体积减小,则平衡时容器体积小于2L,但具体体积未知,因此无法计算v(SO3),D错误;
答案选A。
2.(2022·甘肃·玉门市教育局教育研究室高二期中)某密闭容器中充入1molN2、3molH2,在温度恒定时达平衡,测得NH3为0.6mol。若该容器起始时充入2molN2、6molH2,同温下达到平衡,对容器内NH3物质的量的说法正确的是
A.若为恒容容器,n(NH3)<1.2mol B.若为恒压容器,n(NH3)=0.6mol
C.若为恒容容器,n(NH3)=1.2mol D.若为恒压容器,n(NH3)=1.2mol
【答案】D
【解析】若为恒容容器,则后者相当于是在前者的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,反应物转化率增大,平衡时氨气的物质的量大于1.2mol;
若为恒压容器,两途径中氮气与氢气的物质的量之比相等为1:3,则两次平衡是等效的,反应物转化率相等,后者平衡时NH3的物质的量为1.2mol;
故选:D。
3.(2021·新疆师范大学附属中学高二阶段练习)在温度均为T℃的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列说法正确的是
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 达平衡时SO3 物质的量/mol 达平衡需要的时间/min
SO2 O2 SO3
Ⅰ 恒温恒容 1.0L 2 1 0 1.6 5
Ⅱ 恒温恒压 1.0L 2 1 0 a t
A.a<1.6,t<5
B.选择不同的催化剂,该反应的反应速率和平衡转化率都将不同
C.反应达到平衡时,装置Ⅱ中SO2平均反应速率v>0.32mol·L-1·min-1
D.若起始时向容器Ⅰ中充入1molSO2、0.5molO2,达平衡时SO3物质的量大于0.8mol
【答案】C
【解析】A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)正反应气体物质的量减小,Ⅱ和Ⅰ相比,相当于加压,反应速率加快,平衡正向移动,a>1.6,t<5,故A错误;
B.选择不同的催化剂,反应速率不同,催化剂不能使平衡移动,转化率不变,故B错误;
C.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)正反应气体物质的量减小,Ⅱ和Ⅰ相比,相当于加压,反应速率加快,反应达到平衡时,装置Ⅱ中SO2平均反应速率v>0.32mol·L-1·min-1,故C正确;
D.若起始时向容器Ⅰ中充入1molSO2、0.5molO2,相当于减压,达平衡时SO3物质的量小于0.8mol,故D错误;
选C。
4.(2022·山西·朔州市朔城区第一中学校高二开学考试)相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:,实验测得起始,平衡时的有关数据如下表,下列叙述正确的是
起始各物质的物质的量/ 平衡时反应中的能量变化
容器编号
① 2 1 0 放出热量
② 2 2 0 放出热量
③ 4 2 0 放出热量
A.的转化率②>①>③
B.三个容器内反应的平衡常数③>①>②
C.达到平衡时的体积分数①>③
D.放出热量大小关系:
【答案】D
【解析】A.平衡的建立和途径无关,所以③与①相比,③到达的平衡时相当于在①的平衡基础上压强增大了1倍,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,则的转化率③>①,A错误;
B.平衡常数是只与温度有关的物理量,与物质的浓度无关,温度相等平衡常数相等,B错误;
C.③与①相比,③到达的平衡时相当于在①的平衡基础上压强增大了1倍,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,平衡时SO3气体的体积分数增大,即①<③,C错误;
D.因为是可逆反应,①②中实际消耗的SO2小于2mol,则放出的热量小于196.6kJ。平衡的建立和途径无关,所以②与①相比,②到达的平衡时相当于在①的平衡基础上再增加1molO2,化学平衡向正反应方向移动,则放出热量大小关系:,D正确;
故合理选项是D。实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素
考点一 影响化学平衡的因素
【例1】(2022·云南保山·高二期中)反应X(g)+Y(g) 3Z(g) △H<0,达到平衡时,下列说法正确的是
A.减小容器体积,平衡向右移动 B.恒容时充入He气,Z的产率增大
C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大
【一隅三反】
1.(2022·广东潮州·高二期末)无水氯化铝是一种重要的催化剂,工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为:2Al2O3(s)+6Cl2(g)4AlCl3(g)+3O2(g) ΔH>0。下列分析正确的是
A.增大Al2O3用量,化学平衡不移动
B.电解熔融的Al2O3和AlCl3均能得到单质铝
C.增大压强(即压缩气体),化学平衡向正反应方向移动
D.其他条件不变时,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
2.(2022·云南·昆明一中高二期中)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H =-196.6kJ·mol-1。下表列出了恒容刚性容器中,在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃ 平衡时SO2的转化率/%
0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa
450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7
500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3
A.平衡时充入He使压强增大,不能增大SO2转化率
B.为了增大SO2的转化率,可以降低SO2与O2的投料比
C.在实际生产中,应选择的条件是450℃,10MPa
D.在实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳
3.(2021·贵州·高二学业考试)在密闭容器中发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H>0,达到平衡后,其他条件不变时,下列措施能使平衡向逆反应方向移动的是
A.减小压强 B.降低温度 C.移走CO D.加入催化剂
考点二 化学平衡的图像问题
【例2-1】(2022·广西河池·高二期末)反应2NO2(g)N2O4(g) △H=-57kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中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.T1>T2 B.X、Y两点的反应速率:X>Y
C.X、Z两点气体的颜色:X深,Z浅 D.X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
【答案】B
【例2-2】(2022·陕西·铜川市第一中学高二期末)某可逆反应为,下列表示该反应的图像中不正确的是
A. B.
C. D.
【一隅三反】
1.(2022·内蒙古赤峰·高二期末)时,向密闭容器中充入和发生反应:。部分物质的物质的量随时间t变化如图实线所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数
B.时,
C.曲线a代表随时间变化的曲线
D.若该反应在时进行,则虚线b可表示的变化
2.(2022·湖南衡阳·高二期末)向体积均为2L的两个恒容密闭容器中分别充入,维持容器的温度分别为T1℃和T2℃不变,发生反应: 。反应过程中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a<0
B.T1℃时,0~100min内,反应的平均速率
C.T2℃时,使用合适的催化剂,可使的平衡转化率与T1℃时相同
D.T2℃时,向平衡后的容器中充入少量,此时反应向正反应方向进行
3.(2022·广东深圳·高二期末)工业上合成氨的反应为:。一定条件下,物质的量之比为1:3的和在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下的浓度c随时间t的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时的浓度c随时间t的变化。下列叙述不正确的是
A.温度T下,在时间内,
B.温度T下,该反应的平衡常数
C.M点的大于N点的
D.曲线b先达到平衡,表明反应速率比较快,可能是使用了更高效的催化剂
4.(2022·全国·高二)在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,下列对图像的分析中正确的是
A.图I研究的是t0时增大压强对反应速率的影响
B.图II研究的一定是t0时使用了催化剂对反应速率的影响
C.图III研究的是温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
D.图IV研究的可能是压强对化学平衡的影响,且a的压强较高
5.(2022·广西·桂林市临桂区五通中学高二期中)反应2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是
A. B.
C. D.
考点三 等效平衡
【例3-1】(2022·河北·石家庄二中高一期末)三个恒容密闭容器中(容积均相等)按不同方式投料,发生反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H<0,相关数据如下,下列说法正确的是
容器1 容器2 容器3
反应温度T/K 770 770 800
反应物投入量 1molN2、3molH2 4molNH3 1molN2、3molH2
平衡v正(H2) mol/(L·min) v1 v2 v3
平衡c(NH3) mol/L c1 c2 c3
平衡转化率α α1(N2) α2(NH3) α3(N2)
A.v1>v3 B.c2<2c1 C.c2>2c3 D.α1+α2>1
【例3-2】如图所示,甲、乙之间的隔板K可以左右移动,甲中充入2molA和1molB,乙中充入2molC和1molHe,此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g),反应达到平衡后,恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是
A.根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡
B.达到平衡后,隔板K最终停留在左侧刻度0~2之间
C.到达平衡时,甲容器中C的物质的量等于乙容器中C的物质的量
D.若平衡时K停留在左侧1处,则活塞仍停留在6刻度右侧
【一隅三反】
1.(2022·黑龙江·哈尔滨市第六中学校高二期末)在恒温恒压下,向密闭容器中充入4molSO2和2molO2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0。2min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4mol,同时放出热量QkJ。则下列分析正确的是
A.若把条件“恒温恒压”改为“恒温恒容”,则平衡时放出热量小于QkJ
B.后,向容器中再通入一定量的SO3气体,重新达到平衡时,SO2的含量降低
C.若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,则平衡后n(SO3)大于1.4mol
D.若反应开始时容器体积为2L,则v(SO3)=0.7mol·L-1·min-1
2.(2022·甘肃·玉门市教育局教育研究室高二期中)某密闭容器中充入1molN2、3molH2,在温度恒定时达平衡,测得NH3为0.6mol。若该容器起始时充入2molN2、6molH2,同温下达到平衡,对容器内NH3物质的量的说法正确的是
A.若为恒容容器,n(NH3)<1.2mol B.若为恒压容器,n(NH3)=0.6mol
C.若为恒容容器,n(NH3)=1.2mol D.若为恒压容器,n(NH3)=1.2mol
3.(2021·新疆师范大学附属中学高二阶段练习)在温度均为T℃的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列说法正确的是
容器编号 容器类型 初始体积 起始物质的量/mol 达平衡时SO3 物质的量/mol 达平衡需要的时间/min
SO2 O2 SO3
Ⅰ 恒温恒容 1.0L 2 1 0 1.6 5
Ⅱ 恒温恒压 1.0L 2 1 0 a t
A.a<1.6,t<5
B.选择不同的催化剂,该反应的反应速率和平衡转化率都将不同
C.反应达到平衡时,装置Ⅱ中SO2平均反应速率v>0.32mol·L-1·min-1
D.若起始时向容器Ⅰ中充入1molSO2、0.5molO2,达平衡时SO3物质的量大于0.8mol
4.(2022·山西·朔州市朔城区第一中学校高二开学考试)相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:,实验测得起始,平衡时的有关数据如下表,下列叙述正确的是
起始各物质的物质的量/ 平衡时反应中的能量变化
容器编号
① 2 1 0 放出热量
② 2 2 0 放出热量
③ 4 2 0 放出热量
A.的转化率②>①>③
B.三个容器内反应的平衡常数③>①>②
C.达到平衡时的体积分数①>③
D.放出热量大小关系: