名称 | 2.3.2化学平衡的移动(化学平衡图像)(分层练习)--2023-2024学年高二化学同步精品课堂(苏教版2019选择性必修第一册)(含答案) | | |
格式 | zip | ||
文件大小 | 2.4MB | ||
资源类型 | 试卷 | ||
版本资源 | 苏教版(2019) | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2024-07-08 14:22:36 |
D.平衡后增大 B 的量,有利于平衡向正反应方向移动
[答案] D
[解析]由题左图知,温度为 T2 时先到达平衡,故 T2>T1,升高温度,D%减小,则平衡向逆反应方向移动,
故 A 正确;使用催化剂,缩短到达平衡时间,平衡不移动,D%不变,故 B 正确;由题右图可知,压强
为 p2时先到达平衡,故 p2>p1,增大压强,D%减小,则平衡逆向移动,增大压强平衡向气体分子数减小
的方向移动,反应中 B 为固体,故 m
增加 B 的质量平衡不移动,故 D 错误。 D.平衡后增大 B 的量,有利于平衡向正反应方向移动
7.向某密闭容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H2O(g),发生反应:CO+H2O(g) CO2+H2,反应达到化学
平衡状态。若维持容器的容积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到化学平衡时 CO
的体积分数增大的是( )
A.0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
B.1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
C.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2
D.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2
[答案] B
[解析] A 项,相当于向容器中充入 1.5 mol CO 和 3 mol H2O(g),与原平衡投料比 1:2 相同,二者构成等
效平衡,CO 的体积分数不变;B 项,相当于向容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H2O(g),再充入 1 mol CO,
故前一步旨在建立等效平衡,再充入 1 mol CO,可使平衡向正反应方向移动,但 CO 的体积分数增大;C
项,相当于向容器中充入 0.9 mol CO 和 1.8 mol H2O(g)(二者比值为 1:2),再充入 0.1 mol H2O(g),加入
H2O(g)会使平衡向正反应方向移动,CO 的体积分数减小;D 项,相当于向容器中充入 1 mol CO 和 2 mol
H2O(g),与原平衡等效,CO 的体积分数不变。
8.在一个固定容积的密闭容器中加入 2 mol A 和 1 mol B,发生反应 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到
平衡时,C 的浓度为 w mol/L。若维持容器的容积和温度不变,按下列情况为开始浓度,达到平衡后 C 的
浓度仍为 w mol/L 的是( )
A.4 mol A+2 mol B
B.2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D
C.3 mol C+1 mol D+1 mol B
D.3 mol C+1 mol D
[答案] D
[解析]解析:恒温恒容,反应前后气体的分子数变化条件下等效平衡为全等平衡,将“3 mol C+1 mol D”
转化为“2 mol A+1 mol B”,则 B 组起始状态相当于“4 mol A+2 mol B”,C 组起始状态相当于“2 mol A+
2 mol B”。故选 D。
9.在温度相同、容积均为 2 L 的 3 个恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温,测得反应达到
平衡时的有关数据如下。已知 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ mol-1。下列说法正确的是( )
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol N2、6 mol H2 2 mol NH3
NH3浓度/(mol L-1) c1 c2 c3
反应的能量变化 放出 Q1 kJ 放出 Q2 kJ 吸收 Q3 kJ
体系压强/Pa p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
A.2p1=2p3
C.α2+α3<1
D.Q1+Q3=92.4
[答案] D
[解析] A 项,丙容器反应物投入量为 2 mol NH3,采用极限转化法转化为反应物,为 1 mol N2、3 mol H2,
和甲中的相同,乙容器加入 2 mol N2、6 mol H2,乙中各物质加入量分别是甲中的 2 倍,乙相当于甲增大
压强,平衡正向移动,所以乙中压强减小,小于甲的 2 倍,即 2p1=2p3>p2,错误;B 项,结合 A 项分析,
由于该反应是体积减小的反应,缩小容器体积,增大了压强,平衡正向移动,所以乙中氮气、氢气的转
化率分别大于甲中的,平衡后乙中 NH3 的体积分数最大,错误;C 项,丙和甲最后达到相同的平衡状态,
转化率 α1+α3=1,乙容器反应物投入量为 2 mol N2、6 mol H2,由于乙相当于甲增大压强,平衡正向移
动,氮气的转化率增大,所以转化率 α2+α3>1,错误;D 项,甲与丙是等效的,根据盖斯定律可知,甲
与丙的反应的能量变化之和为 92.4 kJ,故 Q1+Q3=92.4,正确。
10.反应 mA(g)+nB(g) eC(g)+fD(s)的平衡体系中,C 的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图
所示,下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,加入催化剂,C%增大
B.化学方程式中 m+n>e+f
C.该反应的 ΔH<0
D.达到平衡后,增加 A 的量有利于提高 A 的转化率
[答案] C
[解析] 如图,在某一温度时,增大压强,生成物 C 的百分含量增加,说明该反应正反应为气体体积减小
的反应,即 m+n>e,故 B 错误;在相同压强下,温度越高,生成物 C 的百分含量越少,说明升高温度平
衡逆向移动,正反应为放热反应,即 ΔH<0,故 C 正确;达到平衡后,增加 A 的量有利于提高 B 的转化
率,A 的转化率降低,故 D 错误。
11.将装有 1 mol HI 的容器密封并加热,部分 HI 分解成 H2和 I2(g)并达到化学平衡。此时 I2(g)的体积分数
为 x%,若在该容器中加入 2 mol HI 后密封,加热到相同温度使之达到平衡,设此时 I2 的体积分数为 y%,
则 x 与 y 的关系为( )
A.x>y B.x
[答案] C
[解析]本题是定温、定容下反应前后分子数不变的可逆反应,且反应物只有 HI,则无论起始时反应物的
量为多少,达到平衡时各组分的体积分数均相同,即均为等效平衡(只是某一组分的物质的量要随起始时
HI 的物质的量而改变)。
12.已知 2SO2 (g)+O2 (g) 2SO3 (g)ΔH=-197 kJ mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入
气体:(甲)2 mol SO2和 1 mol O2;(乙) 1 mol SO2和 0.5 mol O2 ;(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平
衡时,下列关系一定正确的是( )
A.容器内压强 p:p 甲=p 丙>2p 乙
B.SO3的质量 m:m 甲=m 丙>2m 乙
C.c(SO2)与 c(O2)之比为 k:k 甲=k 丙>k 乙
D.反应放出或吸收热量的数值 Q:Q 甲=Q 丙>2Q 乙
[答案] B
[解析]因为反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在恒温、恒容的条件下进行,根据等效平衡的原理可知,甲
与丙最后达到平衡时 SO2、O2、SO3的物质的量、容器内的压强、SO2与 O2的比值都相同,乙相当于在
甲容器达到平衡后,将容器的体积瞬间扩大为原来的 2 倍,设甲达到平衡时容器内的压强为 p 甲,此时容
p 甲
器内瞬间压强减小为 ,此时平衡向逆反应方向移动,气体的物质的量增加,SO3的质量减小,所以容2
p 甲
器内气体的压强增大,则 p 乙> ,则 2p 乙>p 甲=p 丙,SO3的质量,m 甲=m2 丙
>2m 乙,A 错误,B 正确;充
入的 SO2与 O2的物质的量之比和计量系数均为 2:1,故 SO2与 O2的物质的量之比一直是 2:1 不变,C
错误;甲与丙为等效平衡,但达到平衡时,甲容器中 SO2 的转化率与丙容器中 SO3 的转化率不一定相等,
即 Q 甲不一定等于 Q 丙,D 错误。
1 3 . 把 晶 体 N 2 O 4 放 入 一 固 定 容 积 的 密 闭 容 器 中 气 化 并 建 立 N 2 O 4 ( g )
2NO2(g)平衡后,保持温度不变,再通入与起始时等量的 N2O4气体,反应再次达平衡,则新平衡时
c(NO2)/c(N2O4)与原平衡比,其比值( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
[答案] B
[解析]若原体系加入 N2O4物质的量为 x(Ⅰ图),则再通入后物质的量可看成是 2x(Ⅱ图),则可设计为Ⅲ图:
可见,Ⅰ图与Ⅲ图中达平衡时,各组分的浓度、含量相同,但物质的量Ⅲ是Ⅰ中的 2 倍;比较Ⅰ与Ⅱ中关系,
就变成了比较Ⅱ与Ⅲ中的关系了。只要将Ⅲ加压体积缩小到 V 即可,加压的瞬间各组分浓度变成原来的 2
倍,但平衡再向逆向移动,使 c(NO2)比原平衡时的浓度的 2 倍要小,而 c(N2O4)比原平衡时的浓度的 2 倍
要大,故比值变小。正确选项为 B。
14.一定温度下,在三个容积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中进行反应:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),并达
到平衡。下列说法正确的是( )
物质的起始浓度/(mol L-1) 物质的平衡浓度/(mol L-1)
容器 温度/K
c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH)
Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080
Ⅱ 400 0.40 0.20 0
Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中 c(H2)大于容器Ⅰ中 c(H2)的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
[答案] D
[解析]Ⅰ、Ⅲ数据知反应开始时,Ⅰ中加入的 H2、CO 与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当,平衡时甲醇的浓度:
Ⅰ>Ⅲ,温度:Ⅰ<Ⅲ,即升高温度平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,A 错误;Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体
积缩小二分之一,该反应正向为气体的物质的量减小的反应,增大压强平衡正向移动,达到平衡时,容
器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小,B 错误;由 B 分析可知,平衡正向移动,则Ⅱ中氢气的浓度小于Ⅰ中
氢气浓度的 2 倍,C 错误;温度:Ⅲ>Ⅰ,其他条件不变时,升高温度反应速率加快,故达到平衡时,容器
Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大,D 正确。
15.已知:A(g)+2B(g) 3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入 1 mol A 和 3 mol B 发生反应,
t1时达到平衡状态Ⅰ,在 t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件:向容器中加入 C
C.平衡时 A 的体积分数 φ:φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)
D.平衡常数 K:K(Ⅱ)
[解析] 该反应是反应前后气体分子数不变的反应,随着反应的进行,气体的总物质的量始终不变,总压
强始终不变,A 错误;t2 时,设向容器中加入 3 mol C,正反应速率逐渐增大,达到新的平衡后保持不变,
变化情况与图像相符,B 正确;t2时,设向容器中加入 3 mol C,相当于加入 1 mol A 和 2 mol B,则状态
Ⅱ相当于起始投料为 2 mol A 和 5 mol B,若是投料为 2 mol A 和 6 mol B 与状态Ⅰ等效,即状态Ⅱ相当于减
少了 B 的投料,平衡逆向移动,A 的体积分数变大,即 φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ),C 错误;化学平衡常数只与温度有关,
温度不变,平衡常数不变,即 K(Ⅱ)=K(Ⅰ),D 错误。
16.已知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH,其他条件相同时,分别测得 NO 的平衡转化率在不同压强
(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图),下列说法不正确的是( )
A.p1<p2
B.ΔH<0
C.A、B 两点的平衡常数:K(A)=K(B)
D.其他条件不变,通入一定量的 NO,可使 A 点到 B 点
[答案] D
[解析]2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的正反应是气体分子数减小的反应,相同温度下,压强越大,NO 的平
衡转化率越大,由图可知:p1<p2,A 正确;由图可知,压强一定的情况下,温度越高,NO 的平衡转化
率越小,说明升高温度,平衡逆向移动,故正反应为放热反应,该反应的 ΔH<0,B 正确;A、B 两点温
度相同,故 K(A)=K(B),C 正确;其他条件不变,通入一定量的 NO,平衡正向移动,但 NO 转化率减小,
因此转化率不可能从 A 点到 B 点,D 错误。
17.在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应: N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),已知加入 1 mol N2和 4 mol H2时,达到平衡后生成 a mol NH3(见下表已知项)。在相同温度、压
强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对比下列编号①~③的状态,填写表中空白。
已知 起始状态物质的量 n/mol
平衡时 NH3的物质的量 n/mol
N2 H2 NH3
编号 1 4 0 a
① 1.5 6 0
② 1 0.5a
③ m g(g≥4m)
[答案] 1.5a 0 0.5 2(g-4m) (g-3m)a
[解析]①因为从题干可知 n(N2):n(H2):n(NH3)平衡=1:4:a,所以①状态下 n(N2):n(H2):n(NH3)平衡=
1.5:6:1.5a。②起始状态时,有 1 mol NH3,则相当于起始时有 N2和 H2分别为 0.5 mol 和 1.5 mol,按
n(N2):n(H2):n(NH3)平衡=1:4:a,可得②状态时 n(N2):n(H2):n(NH3)平衡=0.5:2:0.5a,所以原有 N2
和 H2分别为 0 和 0.5 mol。③设起始时 n(NH3)为 x mol,则相当于 N2和 H2总量分别为(m+x/2)mol 和(g+
3x/2)mol,则(m+x/2):(g+3x/2)=1:4,即可得 x=2(g-4m);设 n(NH3)平衡为 y mol,可得:4:a=
( 3xg+ ):y,即 y=(g-3m)a。22.3.2 化学平衡的移动
(化学平衡图像)
基础知识清单
一、化学平衡图像
1.反应速率图像(v-t 图)
(1)“渐变”类 v-t 图——浓度对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中,v′(正)突变,而 v′(逆)渐变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且 v′(正)>v′(逆),说明 t1时刻
改变的条件是 ,使 v′(正)突变,平衡正向移动。
图像Ⅱ中,v′(正)渐变,v′(逆)突变,t1时刻图像中有一条线是连续的,且 v′(正)>v′(逆),说明 t1时刻改
变的条件是 ,使 v′(逆)突变,平衡正向移动。
(2)“断点”类 v-t 图——温度(或压强)对化学反应速率的影响
图像Ⅰ中,v′(正)、v′(逆)都是突然增 大的,t1时刻,图像中
出现了“断点”,且 v′(正)>v′(逆),平衡正向移动,说明该反应的正反应是 ,改变的外界条件
是 。
图像Ⅱ中,v′(正)、v′(逆)都是突然变小的,t1时刻,图像中出现了“断点”,且 v′(正)>v′(逆),平衡正向
移动,说明该反应的正反应是 ,改变的条件是 。
(3)“平台”类 v-t 图——催化剂(或压强)对化学反应速率的影响
图像中 v′(正)、v′(逆)都是突然增大,且增大的程度相同,t1时刻,图像中出现了“平台”,化学平衡不
发生移动,改变的条件是使用了 。
(4)速率-温度(压强)图
这类图有两种情况:一是不隐含时间因素的速率-时间图,二是隐含时间变化的速率-时间图。以
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 为例,v-T(p)图如图:
2.物质的量(或浓度)—时间图像[n(或 c)-t 图像]
此类图像说明各平衡体系组分(或某一组分)在反应过程中的变化情况。
解题原则:注意各物质曲线的折点(到达平衡的时刻),各物质浓度变化的比例符合化学方程式中的化学计
量数关系等情况可以求得某段时间内的平均反应速率。
3.全程速率—时间图像
例如:Zn 与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因:
(1)AB 段(v 增大), 。
(2)BC 段(v 减小), 。
4、解题原则
(1)“先拐先平数值大”
在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中
T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中 p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中 a 使用了催化剂)。
Ⅰ.表示 T2>T1,温度升高,生成物 C 的百分含量降低,平衡逆向移动,说明正反应是放热反应。
Ⅱ.表示 p2>p1,压强增大,反应物 A 的转化率减小,平衡逆向移动,说明正反应是气体分子数目增大的反
应。
Ⅲ.生成物 C 的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率 a>b,故 a 使用了催化剂;也可能该反
应是反应前后气体分子数目不变的可逆反应,a 增大了压强(压缩体积)。
(2)“定一议二”
在化学平衡图像中,讨论三个量之间的关系,先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线),再讨论另
两个的关系,从而得到反应热或气体分子数信息。
如分析图Ⅰ中等压线,温度升高,C%减小,即平衡逆向移动,说明正反应放热;分析等温线(作垂
线),压强增大,C%增大,即平衡正向移动,说明正反应是气体分子数目减小的反应。
分析图Ⅱ中等温线,压强增大,C%减小,即平衡逆向移动,说明正反应为气体分子数目增大的反应;分
析等压线(作垂线),温度升高,C%减小,即平衡逆向移动,说明正反应放热。
二、等效平衡
1.等效平衡含义
在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,或是从
既有反应物又有生成物的状态开始,在达到化学平衡状态时,只要任何相同组分的百分含量(体积分数、
物质的量分数或质量分数等)相同,这样的化学平衡互称等效平衡。等效平衡可分为“全等效”平衡和“相似
等效”平衡。
2.对等效平衡概念的理解
(1)只要是等效平衡,达到平衡状态时 。
(2)外界条件相同: 。
(3)平衡状态只与 有关,而与途径无关。
如无论反应从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始;投料是一次还是分成几次;反应容器是经过扩
大—缩小,还是缩小—扩大的过程,都可运用“一边倒”的方法回到起始的状态进行比较。
3.等效平衡的类型
类型 全等效平衡 相似等效平衡
条件 恒温恒容 恒温恒容 恒温恒压
反应前后气体分子数目不相等 反应前后气体分子数目相等 任何可逆反应
反应的特点
的可逆反应 的可逆反应
通过可逆反应的化学计量数之 通过可逆反应的化学计量数之比换算为化学
起始投料 比换算为化学方程式同一边物 方程式同一边物质,其“量”符合同一比例
质,其“量”相同
质量分数(w) 相同 相同 相同
平衡 浓度(c) 相同 成比例 相同(气体)
特点
物质的量(n) 相同 成比例 成比例
课后分层练
1.在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)。如图是某次实验的化学反应速率
随时间变化的图像,推断在 t1 时刻突然改变的条件可能是( )
A.催化剂失效 B.减小生成物的浓度
C.降低体系温度 D.增大容器的体积
2.在恒压、NO 和 O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下 NO 转化为 NO2的
转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下 NO 的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
( )
A.反应 2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)的 ΔH>0
B.图中 X 点所示条件下,延长反应时间能提高 NO 转化率
C.图中 Y 点所示条件下,增加 O2的浓度不能提高 NO 转化率
D.380℃下,c 起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO 平衡转化率为 50%,则平衡常数 K<2 000
3.对于可逆反应 2AB3(g) 2A(g)+3B2(g) ΔH>0,下列图像错误的是( )
A B C D
4.I2在 KI 溶液中存在平衡:I2(aq)+I-(aq) I-3 (aq),某 I -2、KI 混合溶液中,温度 T 与平衡时 c(I3 )的
关系如图。下列说法不正确的是( )
A.反应 I2(aq)+I-(aq) I-3 (aq)的 ΔH>0
B.若温度为 T1、T2时对应的平衡常数分别为 K1、K2,则 K1>K2
C.当反应进行到状态 Q 时,一定有 v(正)>v(逆)
D.状态 M 与状态 N 相比,状态 M 的 c(I2)小
5.在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应:2X(g) Y(g),温度 T1、T2下 X 的物质的量浓度 c(X)随时间 t
变化的曲线如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该反应进行到 M 点放出的热量小于进行到 W 点放出的热量
a-b
B.T2下,在 0~t1时间内,v(Y)= mol L-1 min-1t1
C.M 点的正反应速率 v 正大于 N 点的逆反应速率 v 逆
D.M 点时再加入一定量的 X,平衡后 X 的转化率增大
6.25 ℃时,向恒容容器中加入 A 发生反应:①2A(g)===4B(g)+C(g),②2B(g) D(g) 。反应体系中
A、B、C 的分压随时间 t 的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
(对于气相反应,用某组分 B 的平衡分压 pB代替物质的量浓度 cB也可表示平衡常数 Kp。pB=p 总×B 的物
质的量分数,p 总为平衡体系总压强)
A.容器内压强保持不变,表明反应达到平衡状态
B.t1时刻 A 物质反应完全
1
C.25℃时,反应②的分压平衡常数 K = kPa-1p 8
D.当 C、D 的分压相等时,反应②中 B 的转化率为 20%
7.室温下,某溶液初始时仅溶有 M 和 N 且浓度相等,同时发生以下两个反应:①M+N===X+Y;②M
+N===X+Z,反应①的速率可表示为 v =k c21 1 (M),反应②的速率可表示为 v2=k2c2(M)(k1、k2 为速率常
数)。反应体系中组分 M、Z 的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是( )
A.0~30 min 时间段内,Y 的平均反应速率为 6.67×10-8mol·L-1·min-1
B.反应开始后,体系中 Y 和 Z 的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时 62.5%的 M 转化为 Z
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
8.反应 X===2Z 经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中 X、Y、Z 的浓度 c 随时间 t 的变化曲线如
图所示。下列说法不正确的是( )
A.a 为 c(X)随 t 的变化曲线
B.t1时,c(X)=c(Y)=c(Z)
C.t2时,Y 的消耗速率大于生成速率
D.t3 后,c(Z)=2c0-c(Y)
9.如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是( )
A.反应达到平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡态Ⅰ后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
C.该反应达到平衡态Ⅰ后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态Ⅱ
D.同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡态Ⅱ时浓度不相等
10.已知反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,向某体积恒定的密闭容器中按体积比 2∶1 充入 SO2
和O2,在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度),Y可以是( )
A.O2的体积分数 B.混合气体的密度
C.密闭容器内的压强 D.SO2的转化率
11.在恒容密闭容器中,由 CO 合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),在其他条件不变的情况下,研
究温度对反应的影响,实验结果如图所示,下列说法正确的是( )
A.温度 T1>T2
B.该反应在 T1时的平衡常数比 T2时的小
C.CO 合成甲醇的反应为吸热反应
c(H2)
D.处于 A 点的反应体系从 T1变到 T2,达到平衡时 增大c(CH3OH)
12.有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3 个体积均为 0.5 L 的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入 HCl 和 O2(如下
表),加入催化剂发生反应:4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH。HCl 的平衡转化率与 Z 和 T 的
关系如图所示。
起始时
容器
T/℃ n(HCl)/mol Z
Ⅰ 300 0.25 a
Ⅱ 300 0.25 b
Ⅲ 300 0.25 4
下列说法不正确的是( )
A.ΔH<0
B.a<4C.若容器Ⅲ反应某时刻处于 R 点,则 R 点的反应速率:v 正>v 逆
D.300 ℃时,该反应平衡常数的值为 320
13.合成总反应在起始物 n(H2 )/n(CO2 )=3 时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分
数为 x(CH3OH),在 t=250 ℃下的 x(CH3OH)~p、在 p=5×105Pa 下的 x(CH3OH)~t 如图所示。
(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式 Kp=________________________。
(2)图中对应等压过程的曲线是________,判断的理由是___________________________________________。
(3)当 x(CH3OH)=0.10 时,CO2的平衡转化率 α=______,反应条件可能为______或________。
14.某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下,将 0.1 mol NH3 通入 3 L 的密
闭容器中进行反应(此时容器内总压为 200 kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
(1)若保持容器体积不变,t1 时反应达到平衡,用 H2 的浓度变化表示 0~t1 时间内的反应速率 v(H2 )=
________mol ·L-1·min-1(用含 t1的代数式表示)。
(2)t2时将容器容积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后 N2分压变化趋势的曲线是
________(用图中 a、b、c、d 表示),理由是______________________________________。
(3)在该温度下,反应的标准平衡常数 Kθ=__________________________。
(pG )g (pH hθ · θ )
(已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g) gG(g) hH(g) Kθ p p+ , = ,
(pDpθ )d (p· E epθ )
其中 pθ=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压)。
r
15 K .设 为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体p
的相对分压等于其分压(单位为 kPa)除以 p0(p0=100 kPa)。
该重整反应体系主要涉及以下反应:
a)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)ΔH1
b)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2
c)CH4(g) C(s)+2H2(g)ΔH3
d)2CO(g) CO2(g)+C(s)ΔH4
e)CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s)ΔH5
r 1
反应 a 、c、e 的 ln K 随 (温度的倒数)的变化如图所示。p T
(1)反应 a、c、e 中,属于吸热反应的有________(填字母)。
r
(2) 反应 c 的相对压力平衡常数表达式为 K =________。p
(3)在图中 A 点对应温度下、原料组成为 n(CO2)∶n(CH4)=1∶1、初始总压为 100 kPa 的恒容密闭容器中进行
反应,体系达到平衡时 H2的分压为 40 kPa。计算 CH4的平衡转化率,写出计算过程:
________________________________________________________________。
16.一定温度下,在密闭容器中发生反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+3D(?) ΔH<0,正反应速率表达式为
v 正=k cm(A) cn(B)(k 是正反应速率常数,只与温度有关)。测得正反应速率常数与浓度关系如表所示:
序号 c(A)/(mol L-1) c(B)/(mol L-1) v 正/(mol L-1 min-1)
Ⅰ 0.10 0.10 0.15
Ⅱ 0.20 0.20 2.40
Ⅲ 0.20 0.10 1.20
(1)m= ,n= 。
(2)向容积为 2 L 的恒容密闭容器中仅充入 1 mol A(g)和 0.6 mol B(g),发生上述反应,测得 c(C)随时间的
变化如图所示。
①T1>(填“>”“<”或“=”,下同)T2,物质 D 的聚集状态为 ;a 点时气体 A 的 va(正)>b 点时气体 A 的
vb(逆)。
②a、b、c 三点气体 C 的逆反应速率由大到小的顺序为 (用 a、b、c 表示)。
③T2时,此反应的平衡常数 K= (不写单位)。
1.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的
关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变。下列说法中正确的是( )
A.t2时一定加入了催化剂
B.t3时减小了压强
C.t5时可能升高了温度
D.t4~t5转化率最低
2.已知反应 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH>0,在一定条件下,反应物 CH4的转化率 α(CH4)与
反应时间的关系如图所示。若使曲线 a 变为曲线 b,可采取的措施是( )
A.降低温度 B.减小压强
C.加入催化剂 D.增大 CH4的浓度
3.下面的各图中,表示 2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为( )
A B C D
4.反应 mX(g) nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中,物质 Y 的体积分数随压强变化的
曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应的 ΔH>0
B.m<n+p
C.B、C 两点化学平衡常数:KB>KC
D.A、C 两点的反应速率 v(A)<v(C)
5.乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯水化法生产,反应的化学方程式为 C2H4(g)+H2O(g)
C2H5OH(g),下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始 n(C2H4)∶n(H2O)=1∶1]。
下列有关叙述正确的是( )
1
A.Y 对应的乙醇的物质的量分数为
9
B.X、Y、Z 对应的反应速率:v(X)>v(Y)>v(Z)
C.X、Y、Z 对应的平衡常数数值:KX
6.可逆反应 mA(g)+nB(s) pC(g)+qD(g),在反应过程中,当其他条件不变时,D 的百分含量与温度(T)
和压强(p)的关系如图所示,下列叙述中错误的是( )
A.达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动
B.达到平衡后,若使用催化剂,D 的物质的量分数不变
C.化学方程式中一定有 m
7.向某密闭容器中充入 1 mol CO 和 2 mol H2O(g),发生反应:CO+H2O(g) CO2+H2,反应达到化学
平衡状态。若维持容器的容积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到化学平衡时 CO
的体积分数增大的是( )
A.0.5 mol CO+2 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
B.1 mol CO+1 mol H2O(g)+1 mol CO2+1 mol H2
C.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.4 mol CO2+0.4 mol H2
D.0.5 mol CO+1.5 mol H2O(g)+0.5 mol CO2+0.5 mol H2
8.在一个固定容积的密闭容器中加入 2 mol A 和 1 mol B,发生反应 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到
平衡时,C 的浓度为 w mol/L。若维持容器的容积和温度不变,按下列情况为开始浓度,达到平衡后 C 的
浓度仍为 w mol/L 的是( )
A.4 mol A+2 mol B
B.2 mol A+1 mol B+3 mol C+1 mol D
C.3 mol C+1 mol D+1 mol B
D.3 mol C+1 mol D
9.在温度相同、容积均为 2 L 的 3 个恒容密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温,测得反应达到
平衡时的有关数据如下。已知 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ mol-1。下列说法正确的是( )
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol N2、6 mol H2 2 mol NH3
NH3浓度/(mol L-1) c1 c2 c3
反应的能量变化 放出 Q1 kJ 放出 Q2 kJ 吸收 Q3 kJ
体系压强/Pa p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
A.2p1=2p3
C.α2+α3<1
D.Q1+Q3=92.4
10.反应 mA(g)+nB(g) eC(g)+fD(s)的平衡体系中,C 的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图
所示,下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,加入催化剂,C%增大
B.化学方程式中 m+n>e+f
C.该反应的 ΔH<0
D.达到平衡后,增加 A 的量有利于提高 A 的转化率
11.将装有 1 mol HI 的容器密封并加热,部分 HI 分解成 H2和 I2(g)并达到化学平衡。此时 I2(g)的体积分数
为 x%,若在该容器中加入 2 mol HI 后密封,加热到相同温度使之达到平衡,设此时 I2 的体积分数为 y%,
则 x 与 y 的关系为( )
A.x>y B.x
12.已知 2SO2 (g)+O2 (g) 2SO (g)ΔH=-197 kJ mol-13 。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入
气体:(甲)2 mol SO2和 1 mol O2;(乙) 1 mol SO2和 0.5 mol O2 ;(丙) 2 mol SO3 。恒温、恒容下反应达平
衡时,下列关系一定正确的是( )
A.容器内压强 p:p 甲=p 丙>2p 乙
B.SO3的质量 m:m 甲=m 丙>2m 乙
C.c(SO2)与 c(O2)之比为 k:k 甲=k 丙>k 乙
D.反应放出或吸收热量的数值 Q:Q 甲=Q 丙>2Q 乙
1 3 . 把 晶 体 N 2 O 4 放 入 一 固 定 容 积 的 密 闭 容 器 中 气 化 并 建 立 N 2 O 4 ( g )
2NO2(g)平衡后,保持温度不变,再通入与起始时等量的 N2O4气体,反应再次达平衡,则新平衡时
c(NO2)/c(N2O4)与原平衡比,其比值( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
14.一定温度下,在三个容积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中进行反应:2H2(g)+CO(g) CH3OH(g),并达
到平衡。下列说法正确的是( )
物质的起始浓度/(mol L-1) 物质的平衡浓度/(mol L-1)
容器 温度/K
c(H2) c(CO) c(CH3OH) c(CH3OH)
Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080
Ⅱ 400 0.40 0.20 0
Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中 c(H2)大于容器Ⅰ中 c(H2)的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
15.已知:A(g)+2B(g) 3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入 1 mol A 和 3 mol B 发生反应,
t1时达到平衡状态Ⅰ,在 t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.t2时改变的条件:向容器中加入 C
C.平衡时 A 的体积分数 φ:φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)
D.平衡常数 K:K(Ⅱ)
(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图),下列说法不正确的是( )
A.p1<p2
B.ΔH<0
C.A、B 两点的平衡常数:K(A)=K(B)
D.其他条件不变,通入一定量的 NO,可使 A 点到 B 点
17.在一个盛有催化剂容积可变的密闭容器中,保持一定温度和压强,进行以下反应: N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),已知加入 1 mol N2和 4 mol H2时,达到平衡后生成 a mol NH3(见下表已知项)。在相同温度、压
强下,保持平衡时各组分的体积分数不变。对比下列编号①~③的状态,填写表中空白。
已知 起始状态物质的量 n/mol
平衡时 NH3的物质的量 n/mol
N2 H2 NH3
编号 1 4 0 a
① 1.5 6 0
② 1 0.5a
③ m g(g≥4m)