近六年高考化学试题解析
化学反应速率 化学平衡
1.(2000全国13)在一密闭容器中,反应 aA(气) bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数增加了
D.a>b
2.(2000全国16)已知反应A+3B 2C+D在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速度为mol·L-1·min-1,则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为
A.0.5mol·L-1·min-1 B.1 mol·L-1·min-1
C.2 mol·L-1·min-1 D.3 mol·L-1·min-1
3.(2000试测题7)某容积可变的密闭容器中放入一定量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:A(气)+2B(气) 2C(气)。若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V,此时C气体的体积占40%,则下列推断正确的是
A.原混合气体的体积为1.1V B.原混合气体体积为1.2V
C.反应达到平衡时,气体A消耗了0.2V D.反应达到平衡时,气体B消耗了0.2V
4.(2000试测题18)下表数据是在某高温度下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录:
反应时间 t/h 1 4 9 16 25
MgO层厚Y/nmNiO层厚Y′/nm 0.05ab 0.20a2b 0.45a3b 0.80a4b 1.25a5b
*注:a和b均为与温度有关的常数
请填空回答:
⑴金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是
。
⑵金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是(填直线、抛物线、对数或双曲线等类型):MgO氧化膜厚Y属 型,NiO氧化膜厚Y′属 型。
⑶Mg与Ni比较,哪一种金属具有良好的耐氧化腐蚀性: ,其理由是:
。
⑴反应速率可以用反应物的消耗速率,也可以用产物的生成速率。⑵直线,抛物线⑶Ni,它的腐蚀速率随时间的增长比镁的要慢。
5(2000广东20)同温同压下,当反应物分解了8%时,总体积也增加8%的是
A.2NH3(g) ? N2(g)+3H2(g)
B.2NO(g) ? N2(g)+O2(g)
C.2NO3(g) ? 4NO2(g)+O2(g)
D.2NO2(g) ? 2NO(g)+O2(g)
6.(2000上海19)对于反应2SO2+O2 2SO3,下列判断正确的是
A.2体积2SO2和足量O2反应,必定生成2体积SO3
B.其他条件不变,增大压强,平衡必定向右移动
C.平衡时,SO2消耗速度必定等于O2生成速度的两倍
D.平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的两倍
7.(2000上海26)二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时,达到平衡(NO2浓度约为0.0125mol/L)。右图中的吗线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。
(1)请计算前20秒内氧气的平均生成速度:
(2)若反应延续至70秒,请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。
(3)若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变),请在图上用虚线画出加化剂后的反应进程曲线。
(4)写出该反应的化学平衡常数表达式:____________
(1)5.5×10-4mol·L-1·s-1(2)图中实线
(3)图中虚线
(4)k=
8.(2001天津16)将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应 2A(气)+B(气)=2C(气)若经 2 s(秒)后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:① 用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1
② 用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L-1·s-1
③ 2 s 时物质 A 的转化率为70% ④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L-1
其中正确的是
A.①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④
9.(2001上海24)某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为见反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度C2= mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3 V1(填>、=、<),且C3 1.0mol/L(填>、=、<)
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是 反应(选填吸热、放热)。理由是
(1)0.013 (2)1.0 催化剂 (3)> > (4)由吸热温度升高时,平衡向右移动
10.(2001上海27.利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:
依据上述流程,完成下列填空:
(1)天然气脱硫时的化学方程式是
(2)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol(用含n的代数式表示)
(3)K2CO3(aq)和 CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是 (多选扣分)
(a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理
(4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于
(写出CO2的一种重要用途)。
(5)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。
(1)3H2S+2Fe(OH)3→Fe2S3+6H2O (2)27n (3)b
(4)生产纯碱(或作制冷剂等,其它合理答案也给分)
(5)
11.(2001广东13)反应:L(固)+aG(气)bR(气)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响图所示:图中:压强p1>p2, x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断
A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应
C.a>b D.a<b
12.(2001江西9)压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是
A.H2(g)+ I2(g) 2 HI(g) B.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)
C.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D.C(s)+ CO2(g) 2CO(g)
13.(2001江西13)放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L,其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则
A.K2 和K1的单位均为mol/L B.K2 C.c2(CO)=c2(H2O) D.c1(CO)>c2(CO)
14.(2001江西14.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图,下列表述中正确的是
A.反应的化学方程式为:2 MN B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率 D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
15.(2002试测题11)一定温度下,反应:N2(g)+H2(g)==2NH3(g),达到化学平衡状态的标志是
A.c(N2)﹕c(H2)﹕c(NH3)=1﹕3﹕2 B.N2,H2和NH3的质量分数不再改变
C.N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍
D.单位时间内每增加1 mol N2,同时增加3 mol H2
16.(2002天津10)对已达化学平衡的下列反应 2X(g)+Y(g)2Z(g)
减小压强时,对反应产生的影响是
A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动
17.(2002广东11)在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)2Z(g) 此反应达到平衡的标志是
A.容器内压强不随时间变化
B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2
D.单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z
18.(2002广东15)1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:
X(g)+a Y(g) b Z(g)
反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是
A.a=1,b=1 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2
19.(2002广东20.(8分)将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g)2H2+O2 2CO+O22CO2
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是 和 ,或 和 。(填它们的分子式)
(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n(O2)平=a mol, n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平= 。(用含a、b的代数式表示)
(1)H2O H2, CO CO2 (2)(2-2a-b) mol
20.(2002上海24)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。
(a)容器中压强不变 (b)混合气体中 c(CO)不变
(c)v正(H2)=v逆(H2O) (d)c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。
(1) (2)吸热 (3)b、c (4)830
21.(2003春季12)反应:A(气)+3B(气)2C(气)+Q达平衡后,将气体混和物的温度降低,下列叙述中正确的是
A.正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率变小,平衡向逆反应方向移动
22.(2003试测题(统编)14.在一恒定的容器中充入2 mol A和1 mol B发生反应:2A(g)+B(g) x C(g),达到平衡后,C的体积分数为W%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量A:0.6 mol、B:0.3 mol、C:1.4 mol充入容器,达到平衡后,C的体积分数仍为W%,则x值为
A.只能为2 B.只能为3 C.可能是2,也可能是3 D.无法确定
23.(2003试测题(统编)17)对于xA(g)+yB(g) zC(g)+wD(g)的平衡体系,当升高温度时,体系的平均相对分子质量从26变为29,则下列说法中正确的是
A.x+y>z+w,正反应是放热反应 B.x+y>z+w,正反应是吸热反应
C.x+y<z+w,逆反应是放热反应 D.x+y<z+w,逆反应是吸热反应
24.(2003试测题(试验修订)11)在一密闭烧瓶中注入NO2,在25℃时建立下列平衡:2NO2 N2O4+Q,若把烧瓶置于100℃的沸水中,下列情况:①颜色②平均摩尔质量③质量④压强⑤密度中不变的是
A.③⑤ B.③④ C.②④ D.①③
25.(2003试测题(试验修订)17)在密闭容器中,对于反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),SO2和O2起始时分别为20 mol和10 mol;达平衡时,SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应,在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则起始时SO3的物质的量及其转化率为
A.10 mol和10% B.20 mol和20%
C.20 mol和40% D.20 mol和80%
26.(2003江苏理综15)在0.lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:
CH3COOHCH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是
A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
B.加水,反应速率增大,平衡向逆反应力向移动
C.滴加少量0.lmol/L HCl溶液,溶液中c(H+)减少
D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动
27.(2003广东大综28)恒温恒压下,在容积可变的器血中,反应2NO2(气) N2O4(气)达到平衡后,再向容器内通入一定量NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
28.(2003全国11)某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g)2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A.均减半 B.均加倍 C.均增加1mol D.均减少1mol
29.(2003江苏26)I.恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下发应:
A(气)+B(气)C(气)
(1)若开始时放入1molA和1molB,到达平衡后,生成a molC,这时A的物质的量为 mol。
(2)若开始时放入3molA和3molB,到达平衡后,生成C的物质的量为 mol。
(3)若开始时放入x molA,2molB和1molC,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3a mol,则x= mol,y= mol。
平衡时,B的物质的量 (选填一个编号)
(甲)大于2 mol (乙)等于2 mol
(丙)小于2 mol (丁)可能大于、等于或小于2mol
作出此判断的理由是 。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3molC,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是 。
II.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。
(5)开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较 (选填一个编号)。
(甲)a<b (乙)a>b (丙)a=b (丁)不能比较a和b的大小
作出此判断的理由是 。
(1)(1-a) (2)3a (3)2 3-3a 丁
若3a>1,B的物质的量小于2mol;若,B的物质的量等于2mol;
若3a<1,B的物质的量大于2mol
(4)
(5)乙 因为(5)小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以(5)小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,故反应达到平衡后a>b。
30.(2003上海11)可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
31.(2003上海24)钾是—种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:
Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)一Q
该反应的平衡常数可表示为:K=C(K),各物质的沸点与压强的关系见右表。
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。
(2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。
(3)常压下,当反应温度升高900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=
(1)770℃ 890℃ (2)降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度
(3)K=c(K)/c(Na)
32.(2004北京 14)在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:
H2(气)+I2(气) 2HI(气)
已知H2和I2的起始浓度均为0.1mol·L-1时,达平衡时HI的浓度为0.16mol·L-1。若H2和I2的起始浓度均变为0.2mol·L-1,则平衡时H2的浓度(mol·L-1)是
A. 0.16 B. 0.08 C. 0.04 D. 0.02
33.(2004理综(新老)12)反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为
A.0.1s B.2.5s C.5s D.10s
34.(2004理综(新老13)某温度下在密闭容器中发生如下反应:
2E(g) 若开始时只充入2mol E(g),达平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%;若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为
A.20% B.40% C.60% D.80%
35.(2004全国1-29)恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应:
N2 (g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
⑴若反应达平衡时某时刻t时,nt (N2) = 13mol,nt (NH3) = 6mol,计算a的值
⑵反应达平衡时,混合气体的体积为726.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)为25%。计算平移时NH3的物质的量。
⑶原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),n(始)∶n(平) = 。
⑷原混合气体中,a∶b = 。
⑸达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α (H2)= 。
⑹平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。
⑴解法一:由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2,设反应掉的N2的物质的量为x mol。则 x∶6 = 1∶2 解之x = 3 a = 13 + 3 = 16
解法二:N2 + 3H2 2NH3
开始时 a b 0
t时13 6
在t时生成 6 mol NH3,消耗了3 mol N2,所以a = 13 + 3 = 16
⑵n平(NH3) = 716.8L -1 ×25% = 32mol×25% = 8mol
⑶5∶4 ⑷2∶3 ⑸1∶2 ⑹ 3∶3∶2
36.(2004全国3-9)在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g) C(g)+D(g)正反应速率增大的措施是
A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度
C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度
37.(2004天津13)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是
A. 保持温度和容器体积不变,充入1molSO3(g)
B. 保持温度和容器内压强不变,充入1molSO3(g)
C. 保持温度和容器内压强不变,充入1molO2(g)
D. 保持温度和容器内压强不变,充入1molAr(g)
38.(2004广东5)在恒温时,一固定容积的容器内发生如下反应:2NO2(g) N2O4(g),达平衡是,再向容器内通入一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
39.(2004广东9)一定温度下,反应2SO2+O22SO3,达到平衡时,n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:3:4。缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此时SO2的物的量应是
A.0.4 mol B.0.6 mol C.0.8 mol D.1.2 mol
40.(2004广东18)右图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(g)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应的过程按b曲线进行,可采取的措施是
A.升高温度
B.加大X的投入量
C.加催化剂
D.增大体积
41.(2004江苏18)在容积固定的密闭容器中存在如下反应: A(g)+3B(g) 2C(g); △H<0
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是
A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
42.(2004上海 8)将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示,在相同的条件下,将B g (A)B)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( C)
43.(2004上海 24)在一定条件下,二氧化碳和氧气发生如下反应: 2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) (△H< 0)
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式 K=_________________________________
(2)降低温度,该反应K值______________ ,二氧化碳转化率_________,化学反应速度____________________________________(以上均填增大、减小或不变)
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化碳和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是___________________________ 。
(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是 _____________________________________________
(用文字表达)
10min到15min的曲线变化的原因可能是 __________________(填写编号)。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积 c.降低温度 d.增加SO3的物质的量
(1) (2)增大 增大 减小
(3)15—20min和25—30min (4)增加了O2的最 a b
2005化学平衡高考题目荟萃
1.(2005.12题).右图是温度和压强对
X+Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是
A X和Y中只有一种为气态,Z为气态
B X、Y、Z均为气态
C 上述可逆反应的正反应为放热反应
D 上述反应的逆反应的ΔH>0
2. 一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2mol A和2mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是
A 2mol C B 2mol A 1mol B和1mol He(不参加反应)
C 1mol B和1mol C D 2mol A 3mol B和3mol C
3. (广东14).在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:
2NO2(g) 2NO(g) + O2(g);△H>0,达到平衡。当改变
其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是
A.当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量
B.当X表示压强时,Y表示NO2的转化率
C.当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度
D.当X表示NO2的物质的量时,Y表示O2的物质的量
4. (广东17)对可逆反应4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g),下列叙述正确的是 ( )
A.达到化学平衡时,4v正(O2) = 5v逆(NO)
B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:2v正(NH3) = 3v正(H2O)
5. (南方五省)在体积可变的密闭容器中,反应mA(气)+nB(固)pC(气)达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。下列说法中,正确的是
A (m+n)必定小于p B (m+n)必定大于p
C m必定小于p D n必定大于p
6. (辽宁28.)向醋酸溶液中滴加NaOH溶液,则
A 醋酸的电离平衡向左移动 B 溶液的pH减小
C 醋酸根离子的物质的量减小 D 醋酸的浓度减小
7.(2005辽宁) 哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是
A 达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
B 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D 达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零
8. (2005辽宁)在一定条件下,1体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体X(体积在相同条件下测定),则X的化学式是( )
A AB B A2B3 C AB2 D AB2
9. 在一定温度不同压强(p1<p2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是
A B C D
10.(北京春季理综)一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(气)+2 Y(气)产2 Z(气),一定达到化学平衡状态的是
①X、Y、Z的物质的量之比为l:2:2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y
A.①② B.①④ C.②③ D.③④高二化学平衡测验试题
班级: 学号: 姓名 得分
说明:1、本卷分Ⅰ卷和Ⅱ卷,Ⅰ卷的答案填在答题卡上,共100分;考试时间90分钟;
2、本卷有选做题请同学们认真看清题目要求;
Ⅰ卷(选择题共52分)
选择题(每题只有一个选项 符合题意,每小题3分 ,共24分)
1、对于反应A2+3B2 2AB3以下表示的反应速率中,速率最大的是
A、vA=0.4mol·L-1min-1 B、vB=0.8mol·L-1min-1
C、v=0.6mol·L-1min-1 D、v=0.01mol·L-1·S-1
2、在2L密闭容器中,盛有2mol X和2molY物质进行如下反应:
X(s)+3Y(g) Z(g),当反应进行到10s后,测得生成0.5mol Z,这期间的平均反应速率为
A、vX=0.5mol·s-1 B、vX=0.025mol·L-1·s-1
C、vy=0.05mol·L-1·s-1 D、vy=0.075mol·L-1·s-1
3、对处于化学平衡的体系,以化学平衡与化学反应速率的关系可知:
A、化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动。
B、化学平衡发生移动时、化学反应速率一定变化。
C、正反应进行的程度大、正反应速率一定大。
D、只有催化剂存在下,才会发生化学反应速率变化,而化学平衡不移动的情况。
4. 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应达到平衡的标志的是
(1)C的生成速率与C的分解速率相等;(2)单位时间内amol A生成,同时生成3amol B;(3)A、B、C的浓度不再变化;(4)混合气体的总压强不再变化;(5)混合气体的物质的量不再变化;(6)单位时间消耗amol A,同时生成3amol B;(7)A 、B、C的分子数目比为1:3:2。
A (2)(4)(5). B.(2)(7) C. (1)(3)(4) D.(5)(6)(7)
5.在一定温度下将1mol CO和3mol水蒸气放在密闭的容器中发生下列反应:
达到平衡后,测得为0.75mol,再通入6mol水蒸气,达到新的平衡后,和H2的物质的量之和为
A.. 1.2mol B .1.5mol C. 1.8mol D . 2.5mol
6.向容积为2 L的密闭容器中充人2 mol A气体和1 mol B气体,在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g);经2 s后达到平衡,测得C气体的浓度为0.6 mol·L-1。下列说法中正确的是
①用物质A表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
②用物质B表示该反应的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
③平衡时物质A与B的转化率相等
④平衡时物质B的浓度为0.2 mol·L-1
⑤其它条件不变,向容器中再加入1 molC气体,达到新平衡时,C的体积分数不变
A、①②③ B、①③⑤ C、②④⑤ D、①③④
7.在一密闭容器中进行下列反应:。在反应达到平衡后保持温度不变,若缩小容器的体积,则混合气体的平均相对分子质量
A. 一定增大 B. 一定减小 C. 一定不变 D . 不能确定
8.在密闭容器中进行如下反应:,已知、、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
A. Z为0.3mol/L B. 为0.4mol/L C. 为0.2mol/L D、为0.4mol/L
二、选择题。(每小题有1~2个选项是正确的,每小题4分,共28分)
9、在一定条件下,向密闭容器中充入30mLCO和20mL水蒸气使其反应,当CO+H2O(g)CO2+H2达到平衡时,CO的体积分数为40%,则下列叙述错误的是
A、平衡后水蒸气的体积分数与H2相等 B、平衡后水的转化率为50%
C、平衡后CO体积与CO2相等 D、平衡后CO2的体积分数为20%
10、如图所示,反应:X(气)+3Y(气) 2Z(气)+热量,在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的百分含量随温度变化的曲线应为
11.可逆反应 EMBED Equa
达到平衡后,无论加压或降温。B的转化率都增大,则下列结论正确的是气体
A. A为固体,C为气体,正反应为放热反应
B. A为气体,C为固体,正反应为放热反应
C. A为气体,C为固体,正反应为吸热反应
D. A、C均为气体,正反应为吸热反应
12.下列平衡:C2H2+H2 C2H4……① 2CH4 C2H4+2H2……②
当降低温度时,①式向右移动,②式向左移动,试判断下列式中C+2H2 CH4+Q1 2C+H2 C2H2+2Q2 2C+2H2 C2H4+2Q3 Q1、Q2、Q3的大小顺序为
A、Q1>Q2>Q3 B、Q1> Q3> Q2 C 、Q2> Q1 >Q3、 D、Q2>Q3 >Q1
13.在容积一定的密闭容器中,反应A B(g)+C(s)达平衡,若继续升高温度,容器内气体的密度增大,下列判断正确的是
压强对该反应的平衡移动没有影响
在平衡体系中加入C,混合气体平均分子量增大
若正反应为吸热反应,则A为非气态
若正反应为放热反应,则A为气态
温度下,反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q,在一带有活塞的密闭容器中达到平衡,下列说法不正确的是
恒温压缩体积,平衡不移动,颜色加深
恒压迅速充入HI,开始时正反应速率减小
恒容,升温正反应速率减小
恒容,充入H2,I2的百分比含量降低
15.将2 mol A和1 mol B充人某密闭容器中发生反应:
2A (g)+B (g)xC(g),达到化学平衡后,C的体积分数为a。假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同,下列判断正确的是
A、若在恒温恒压下,当x=1时,按1.5 mol A、1 mol C作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a
B、若在恒温恒容下,当x=2时,将2molC作起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a
C、若在恒温恒压下,当x=3时,1 mol A、1mol B、6mol C作起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a
D、若在恒温恒容下,按0.6mol A、0.3mol B、1.4mol C作起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a,则x为2或3
Ⅰ卷答题卡
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案
Ⅱ卷(非选择题共48分)
三、填空题
16.(每空2分共8分)在一定条件下,可逆反应:mA+nBpC达到平衡,若:
(1)A、B、C都是气体,减少压强,平衡向正反应方向移动,则m+n和p的关系是 。
(2)A、C是气体,增加B的量,平衡不移动,则B为 态。
(3)A、C是气体,而且m+n=p,增大压强可使平衡发生移动,则平衡移动的方向是 。
(4)加热后,可使C的质量增加,则正反应是 反应(放热或吸热)
17.(每空1分共8分)等物质的量A、B、C、D四种物质混合,发生如下反应:
aA( )+bB( )cC(固)+dD( )
当反应进行到一定时间后,测得A减少n mol,B减少 ,C增加 ,D增加n mol,此时达到化学平衡状态.
(1)该化学方程式中各系数为a=____,b=_______,c=________,d=________.
(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,则该反应中各物质的聚集状态是:A_________,B_________,D_________.
(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质的量又达到相等,则该反应是_ ______反应(填“放热”或“吸热”)
18.(2班做,6分)在一个容积不变的反应容器中,要求通过调节体系的温度使下列反应达到平衡时保持容器内气体总物质的量为12mol,
A(g)+2B(g) 2C(g)。现向反应器中加入6.5molA,X molB,2.0 molC.
(1)若x=5.5时,需要降低体系温度使反应在平衡时达到题设条件,则正反应为_____热反应。
(2)欲使起始反应维持向逆方向移动,则x取值范围是__________
19.(12班做,6分)对于反应2L(g)+3 M(g)XQ(g)+3R(g),在容积为2L 的密闭容器中,将2mol气体L和3mol气体M混合,当反应经2min后达平衡时生成2.4 mol气体R,并测得Q的浓度为0.4mol/L,则X的值为 ,L的转化率为 ,VM=
20.(4分) 反应: 2A(气) B(气) + xC(气), 在一定的条件下达到平衡状态, 密闭容器中的压强增大P%, 测得A的转化率为 P%, 则x 的值为 ___________.
21.(每空2分共14分某化学反应 3 A 2 B + D在四种不同条件下进行,B 、D的起始浓度为0。反应物A 的浓度 c 随时间 t 的变化情况如下表:
实验序号 0 10 20 30 40 50
1 500 2.0 1.6 1.3 1.0 0.8 0.8
2 500 C2 1.2 0.8 0.8 0.8 0.8
3 500 C3 1.7 1.3 1.0 1.0 1.0
4 600 2.0 1.1 0.9 0.9 0.9 0.9
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验 1 ,反应在10 min ~20 min 内平均速率为_______ mol /(L·min)
(2)在实验 2 ,A 的初始浓度 C2 _______ mol / L ,反应经 20 min 就达到平衡,可推测实验 2 中还隐含的条件是____________________________
(3)设实验 3 的反应速率为 v3,实验 1 的反应速率为 v1,则 v3 ____v1 (填 <、>或=),且C3 ______ 2.0 mol / L (填 <、>或=)
(4)比较实验 4 和实验 1,可推测正反应是______反应(填吸热或放热)。理由是 ________________________________________
四.计算题:(10分)
22.已知可逆反应CO + H2O(g)CO2 + H2,达到平衡时,
(1)830K时,若起始时:c (CO) = 2 mol/L,c (H2O) = 3 mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为 ;K值为 。
(2)830K,若只将起始时c (H2O)改为6 mol/L,则水蒸气的为 。
(3)若830K时,起始浓度c (CO) = a mol/L,c (H2O) = b mol/L,H2的平衡浓度c (H2) = c mol/L,
①a、b、c之间的关系式是 ②当a = b时,a = c。
桂洲中学高二化学平衡测验试题答案
Ⅱ卷
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
答案 D D B B C B D A C C B B C.D C B.D
三、填空题
16.(1).m+n﹤p (2)固体或液 (3)逆向 (4)吸热
17. (1)2、1、3、2 (2)A为气态,B为固态或气态,D为气态 (3)放热
18.(1)放 (2)2.519.X的值为1 L的转化率为80﹪ VM=0.6mol/L.min
20.X=3 提示:用差量法:根据题意,反应在一个恒温定容的密闭容器中进行,但平衡时混合气体的压强比反应前增大,这就表明混合气体的物质的量较反应前增大了
2A(气) B(气) + xC(气), 物质的量增加
1+x-2
2×P﹪ 2×P﹪
2:2×P﹪=1+x-2:2×P﹪ 解得X=3
21题.. ⑴ 0.03 ⑵ 2.0 加入了催化剂 ⑶ > (4)升温度达平衡后A的浓度增大,平衡左移,故正反应为放热反应.
22.(1).40% 1 (2).25﹪ (3)ab=ac+bc 2c(提示:根据K不随浓度变化而变化,即K值不变)化学平衡
今年对化学平衡的考查,无论从选择题和填空大题来看,数量都增加了。过去曾常考的判断化学平衡的考题又重新出现在今年的试卷上。另外,图象题也相对多了一些。上海考题依然在平衡常数方面出文章。
化学平衡状态的判断和化学平衡移动是两大常考点,而后者考题更多,范围更广。关键是要掌握平衡的特征,明白平衡状态的一等六定;熟悉地掌握条件对化学平衡的影响及条件,以及勒沙特列原理。
掌握可逆反应中各种物质的初始量、变化量及平衡量,以及它们间的关系,就能解答一般化学平衡的计算题。只不过对于特殊的平衡有其特殊的规律,可进行特殊解法或技巧解题。
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化学平衡状态的判断
14.一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g),一定达到化学平衡状态的是 C
① X、Y、Z的物质的量之比为l∶2∶2 05春MCE14
② X、Y、Z的浓度不再发生变化
③ 容器中的压强不再发生变化
④ 单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol Y
A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ③④
15.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是
C
A. 达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3
B. 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等 05春江苏15
C. 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化
D. 达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零
条件对化学平衡的影响
12.右图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 C
A. X和Y中只有一种为气态,Z为气态 05MCE112
B. X、Y、Z均为气态
C. 上述可逆反应的正反应为放热反应
D. 上述反应的逆反应的ΔH>0
11.已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)的△H<0,下列说法正确的是 B
A. 升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B. 升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间 05MCE211
C. 达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D. 达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
8.在体积可变的密闭容器中,反应mAg+nBspCg达到平衡后,压缩容器的体积,发现A的转化率随之降低。下列说法中,正确的是 C
A. m+n必定小于p B. m+n必定大于p 05MCE38
C. m必定小于p D. n必定小于p
18.一定温度下,在恒容密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g)3C(g),若反应开始时充入2 mol A和2 mol B,达平衡后A的体积分数为a%。其他条件不变时,若按下列四种配比作为起始物质,平衡后A的体积分数大于a%的是 AB
A. 2 mol C B. 2 mol A 1 mol B和1 mol He(不参加反应)
C. 1 mol B和1 mol C D. 2 mol A 3 mol B和3 mol C 05江苏化学18
7.在一定温度不同压强(p1<p2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示,正确的是 B
A B C D 05北京7
9..在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NOg+CO(g=N2g+CO2g;ΔH=-373.2 kJ / mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是
B
A. 加催化剂同时升高温度 B. 加催化剂同时增大压强 05天津9
C. 升高温度同时充入N2 D. 降低温度同时增大压强
14.在一定条件下,固定容积的密闭容器中反应:2NO2gO2g+2NOg;H>0,达到平衡。当改变其中一个条件X,Y随X的变化符合图中曲线的是 AB
A 当X表示温度时,Y表示NO2的物质的量 05广东化学14
B 当X表示压强时,Y表示NO2的转化率
C 当X表示反应时间时,Y表示混合气体的密度
D 当X表示NO2的物质的量,Y表示O2的物质的量
17.对可逆反应4NH3g+5O2g4NOg+6H2Og,下列叙述正确的是 A
A 达到化学平衡时,4正O2=5逆NO 05广东化学17
B 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C 达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D 化学反应速率关系是:2正NH3=3正H2O
29.恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如下反应: 05重庆29
N2g+3H2g2NH3g
1 若反应进行到某时刻t时,n1N2=13 mol,n1NH3=6 mol,计算a的值。
2 反应达平衡时,混合气体的体积为7168 L标准状况下,其中NH3的含量体积分数为25%。计算平衡时NH3的物质的量。
3 原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比写出最简整数比,下同。
n1始∶n1平= 。
4 原始混合气体中,a∶b= 。
5 达到平衡时,N2和H2的转化率之比,n1N2∶n1H2= 。
6 平衡混合气体中,n1N2∶n1H2∶n1NH3= 。
29 1 解法一:由反应的化学方程式得知,反应掉的N2和生成NH3的物质的量之比为1∶2,设反应掉的N2的物质的量为x mol。
则 x∶6=1∶2
解之 x=3
a=13+3=16
解法二:
N2g+3H2g2NH3g
开始时: a b 0
t时: 13 6
在t时生成6 mol NH3,消耗了3 mol N2,所以a=13+3=16
2 n平NH3=×25%=32 mol×25%=8 mol
2 5∶4
3 2∶3
4 1∶2
5 3∶3∶2
25.在某一容积为2 L的密闭容器内,加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0)
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ; 05上海化学25
(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率(HI)为 ;
(3)反应达到平衡后,第8分钟时:
① 若升高温度,化学平衡常数K(填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确 ;
(用图2中a~c的编号回答)
② 若加入I2,H2浓度的变化正确的是 。(用图2中d~f的编号回答)
(4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。
25 (1)K=
(2)0.167 mol / L·min
(3)① 减小c ② f
23.9分
在密闭容器中,由一定起始浓度的氙Xe和F2反应,可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如右图所示已知气体的分压之比等于物质的量之比。
1 420K时,发生反应的化学方程式为: ;若反应中消耗1 mol Xe,则转移电子 mol。 05广东化学23
2 600K—800K时,会发生反应:
XeF6gXeF4g+F2g,
其反应热H 0填“>”、“=”或“<”。理由是 。
3 900K时,容器中存在的组分有 。
23 9分
1 Xe+3F2=XeF6; 6
2 >; 随着温度的升高,XeF6g=XeF4+F2 平衡向右移动,根据温度升高平衡向吸热反应方向移动的原理,则该反应的H>0
3 XeF6、XeF4、Xe、F2化学平衡计算 ( http: / / resource.etiantian.com / ett20 / schoolmanage / service / question / viewquestion.jsp qID=4550734" \t "_blank )年级:高二 科目:化学
答:有关化学反应速度和化学平衡的重点如下:
[命题趋向]
《考试大纲》对这部分内容的具体要求是:
(1)了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法,理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。
(2)了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。
(3)理解勒沙特列原理的涵义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
高考试题经常会从以下几个角度进行考查:
第一,考查化学反应速率、化学平衡的概念,要求考生用这些基本概念对有关的叙述的正确与否作出判别。
第二,根据化学方程式计算化学反应速率。
第三,判断化学反应是否处于平衡状态。判断外界条件变化对化学速率、化学平衡的影响情况。也会用转化率、原用利用率等概念来考查化学平衡移动情况。
第四,用“等效问题”问题来考查有关化学平衡的计算能力。
高考中经常出现的题型是选择题,有的年份也会出现大题。
[知识体系和复习重点]
1.化学反应速率的分类
分类角度 从测定时间分 从反应方向分
类型 瞬时速率:某一时刻的反应速率平均速率:某段时间内的反应速率的平均值 正反应速率:可逆反应中正反应方向的反应速率逆反应速率:可逆反应中逆反应方向的反应速率
注意点 通常所计算的是平均速率 通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率
2.影响化学反应速率的条件
(1)不同的化学反应具有不同的反应速率,影响反应速率的主要因素是内因,即参加反应物质的性质。
(2)在同一反应中,影响反应速率的因素是外因,即外界条件,主要有温度、浓度、压强、催化剂等。(还有像反应颗粒(固体)的大小、光、波等对化学反应速率也有影响)
3.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的建立
(2)化学平衡状态的本质特征是正反应速率和逆反应速率相等,这是判断化学平衡状态的根本标志。由于υ正=υ逆 ,可使平衡体系中各组分的百分含量保持不变,所以一般情况下平衡体系的压强、气体密度、浓度等多种宏观性质也保持不变,这些宏观的特征有时也可作为判断化学平衡状态的标志。
化学平衡状态的特征
五大特点 化学平衡
逆 可逆反应
等 υ(正)=υ(逆)≠0
动 动态平衡
定 各组分含量一定,体积一定时,浓度就一定;有平衡转化率
变 浓度、温度、压强改变化学平衡即发生移动
定量特征 一定温度下,化学平衡常数保持不变
(3)化学平衡状态的判断
举例反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)
混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡
②各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡
③各气体的体积或体积分数一定 平衡
④总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡
正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆 平衡
②在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正 不一定平衡
③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆 不一定平衡
④在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆 不一定平衡
压强 ①m+n≠p+q时,总压力一定(其他条件一定) 平衡
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定) 不一定平衡
混合气体的平均分子量() ①一定时,只有当m+n≠p+q时, 平衡
②一定,但m+n=p+q时 不一定平衡
温度 任何化学反应都伴随着能量变化,在其他条件不变的条件下,体系温度一定时 平衡
体系的密度 密度一定 不一定平衡
4.化学平衡的移动
(1)勒沙持列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含:①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种;②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂;③平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。
(2)平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。可总结如下:
(3)平衡移动与转化率的变化:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表:
反应实例 条件变化与平衡移动方向 达新平衡后转化率变化
2SO2 +O2 2SO3(气)+热 增大O2浓度,平衡正移 SO2 的转化率增大,O2的转化率减小
增大SO3浓度,平衡逆移 从逆反应角度看,SO3的转化率减小
升高温度,平衡逆移 SO2 、O2的转化率都减小
增大压强,平衡正移 SO2 、O2的转化率都增大
2NO2(气) N2O4 体积不变时,无论是加入NO2或者加入 N2O4 NO2的转化率都增大(即新平衡中N2O4的含量都会增大)
2HI H2+I2(气) 增大H2的浓度,平衡逆移 H2的转化率减小,I2的转化率增大
增大HI的浓度,平衡正移 HI的转化率不变
增大压强,平衡不移动 转化率不变
[典型题析]
[例1]某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )
(A)均减半 (B)均加倍 (C)均增加1mol (D)均减小1mol
[解析]由于是在容积可变的容器中,所以在“均减半”或“均加培”时,相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变,平衡不会移动。同样由于容积可变,“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小,B物质的浓度增大,平衡向右移动;“均减小1mol”时相当于A、C物质的浓度增大,B物质的浓度减小,平衡向左移动。答案选C。
要注意的是,基本概念、基础理论是高考中不变的一个重点。这道题的设问别具一格,解答时既要定性判断、又要定量分析,多次灵活转换,都值得大家研究。
[例2] 可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
[解析]答案选B。
考查判断化学平衡状态的能力。化学反应速率的表示方法、化学平衡状态、影响化学反应速率的因素和影响化学平衡的因素等都是这块知识中的基础内容,属于高考的必考内容。将化学反应速率、化学平衡联系起来,让考生判断可逆反应是否处于化学平衡状态,可以较好地测试解题者对有关内容的理解水平。
对于可逆反应“N2+3H22NH3”,正反应速率可以用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示,逆反应速率也可用H2、N2、NH3三种物质的浓度变化来表示。对于同一反应、同一时刻的正反应速率(或逆反应速率),用不同物质的浓度变化来表示时,其大小关系跟化学计量数有关,即有:v正(N2):v正(H2):v正(NH3)=1:3:2或v逆(N2):v逆(H2):v逆(NH3)=1:3:2。所以,当2v正(H2)=3v逆(NH3)时,处于化学平衡状态。
解答这道题时,有的考生由于对正反应速率和逆反应速率、不同物质表示的反应速率等概念理解不深,造成判断失误。
[例3]在容积固定的密闭容器中存在如下反应:
A(g)+3B(g) 2C(g);△H<0
某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:
下列判断一定错误的是( )
A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
[解析]答案选AB。
考查观察图像、图像信息的挖掘和转化能力。分析图表、研究实验数据是一种基本能力,化学反应速率、化学平衡等内容是化学学科中培养学生观察图像和处理图像信息能力的较好载体,所以化学平衡内容常跟图、表等综合起来命题。
催化剂不能使化学平衡发生移动,所以平衡时浓度、转化率等都不会因加入催化剂而改变。图I中甲、乙两条件下达到平衡时C的浓度不同,说明不是同一平衡状态,所以这种情况肯定不是催化剂造成的。
催化剂可以改变反应速率,能改变达到化学平衡的时间,所以图Ⅲ所表示的可能是不同催化剂造成的,而且甲情况下达到平衡的时间短,催化效率高。
对于题给反应,增大压强或降低温度平衡都要向正反应方向移动,所以图Ⅱ中两条曲线若表示不同压强条件下所发生的反应,甲条件下压强较低。图Ⅱ中两条曲线若表示不同温度下所发生的反应,甲条件下温度较高。
[例4]在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:
2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3(g) ;△H<0
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=
(2)降低温度,该反应K值 ,二氧化硫转化率 ,化学反应速度 (以上均填增大、减小或不变)
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是 。
(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是 (用文字表达);10min到15min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)。
A.加了催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.增加SO3的物质的量
[解析] 答案为:
(1);(2)增大;增大;减小。(3)15~20min和25~30min。(4)增加了O2的量。A;B。
主要综合考查化学平衡理论,测试观察能力、分析和综合能力等。
题给图像中曲线看起来比较杂乱,不要被表面现象所迷惑,只要仔细分析可发现图中所包含的化学含义。15min-20min、25min-30min两个时间段时三条曲线都跟横坐标平行,即三种物质的物质的量不发生变化,处于平衡状态。在20min这一瞬间,O2的物质的量突然增大,说明此时向反应容器中加入了O2。
10min前后反应都处于不平衡状态,而且O2、SO2的物质的量都是逐渐减小,SO3的物质的量都是逐渐增大;只是10min前变化较缓,10min后变化较快。这是改变了某条件使反应速率加快所造成的。所以,可能是加了催化剂或缩小容器体积。
[考题预测与专题训练]
1.反应: A(气)+3B(气)2C(气)+Q达平衡后,将气体混和物的温度降低,下列叙述中正确的是( )
(A)正反应速率加大,逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
(B)正反应速率变小,逆反应速率加大,平衡向逆反应方向移动
(C)正反应速率和逆反应速率变小,平衡向正反应方向移动
(D)正反应速率和逆反应速率变小,平衡向逆反应方向移动
2.将8mol H2和2molN2充入2L密闭容器中,在一定条件下进行合成氨反应,4min后反应达到平衡,测得容器中还有5.6molH2。下列计算结果错误的是( )
(A)v(H2)=0.3 mol·L-1·min-1 (B)H2的转化率为25%
(C)NH3的物质的量浓度为0.8mol·L-1 (D)NH3的体积分数为19.05%
3.一定条件下,在密闭容器里进行如下可逆反应:
S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气) 2SCl2(鲜红色液体)+61.16kJ。
下列说法正确的是( )
(A)单位时间里生成n mol S2Cl2的同时也生成n molCl2
(B)达到平衡时,若升高温度,压强不变,反应混合溶液颜色变浅
(C)达到平衡时,单位时间里消耗 n mol S2Cl2的同时也生成n molCl2
(D)加入氯气,平衡向正反应方向移动,氯气的转化率一定升高
4.在一个密闭、恒容的容器中进行下列反应:
4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)
在一定的条件下达到平衡,现向反应容器中通入少量的氯化氢气体,产生的结果是( )
(A)容器内压强增大 (B)原平衡不受影响
(C)正反应速率增大 (D)NO浓度降低
5.在一条件下,可逆反应2A(气)+B(气) nC(固)+D(气)达平衡。若维持温度不变,增大强压,测得混合气体的平均相对分子质量不变,则下列判断正确的是( )
(A)其它条件不变,增大压强,平衡不发生移动
(B)其它条件不变,增大压强,混合气体的总质量不变
(C)该反应式中n值一定为2
(D)原混合气中A与B的物质的量之比为2:1,且(其中M表示物质的摩尔质量)
6.某化学反应2A B+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度的起始浓度都为零,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为 mol·L-1·min-1
(2)在实验2,A的初始浓度c2= mol·L-1,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是 。
(3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3 V1(填>、=、<=),且c3 1.0 mol·L-1(填>、=、<=)。
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是__________反应(选填吸热、放热)。理由是________________。
7.537℃、1.01×105Pa 时,往容积可变的密闭容器中充入2mol SO2、 1mol O2,此时容器的体积为200L。向容器中加入催化剂(固体)并保持恒温恒压,发生反应:
2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气)
达到平衡时,平衡气体中SO3的体积分数为0.91。
试回答下列问题:
(1)工业上二氧化硫的催化氧化采用常压而不采用高压的原因是: _______。
(2)保持上述温度和压强不变,若向容器中只充入2mol SO3并加入固体催化剂。则平衡时,SO2的体积分数是 ,容器的体积为 L。
(3)温度仍保持537℃,容器体积保持200L不变(恒容)。充入a molSO2、b molO2,并加入固体催化剂,反应达平衡时,SO3的体积分数仍为0.91,体系压强为1.01×105Pa。若a:b=2:1,则a= 。
[参考答案]
1C(升高温度时,正、逆反应的速率都增大,降低温度时,正、逆反应的速率都减小)。
2B(氢气转化率为30%)。
3A(根据题给的反应方程式可知,单位时间内每生成1molS2Cl2的同时必生成1molCl2。要注意的是,虽体系中只有氯气一种气体物质,便加入氯气平衡不一定向正反应方向移动)。
4D(加入氯化氢气体,可跟氨化合生成氯化铵,结果使平衡向逆方向移动)。
5D[分析化学方程式可得出,每有2molA、1molB转化为产物,体系中气体的物质的量就要减小2mol,气体的总质量就要减小nM(C)g或“2M(A)+M(B)”,相当于少了一种相对分子质量为或的气体物质]。
6.(1)0.013。
(2)1.0 催化剂。
(3)> >。
(4)吸热;因温度升高时,平衡向右移动。
(比较实验1、2、3,都是相同的温度下进行,实验2中前10s内浓度变化最大,可能隐含着加入催化剂等影响反应速率很明显的条件变化。比较实验1、4可得,反应温度越高,平衡时A的浓度越小,所以题给反应的正反应方向是吸热反应)。
7.(1)常压下,三氧化硫的含量已达到91%,从降低成本考虑,没有必要再加压。
(2 )6%,137.5L。
(3)2.9。
(加入2molSO3跟加入2molSO2、1molO2相当,在其它条件相同时可以达到相同的平衡状态。所以平衡时二氧化硫的体积分数是6%、氧气的体积分数为3%。设平衡时SO3的物质的量为xmol,则有=0.91,可求得x=1.88,平衡时气体的总的物质的量为2.062mol,所以平衡时气体的总体积为V==137.5L。第3问中,体积始终保持200L,达到平衡时的体积也是200L,则加入二氧化硫的物质的量为=2.9mol)。