第16讲　化学平衡 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  一、单项选择题 1．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．平衡向正反应方向移动，正反应速率一定增大 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 2．利用下列反应Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。下列说法正确的是(　　)。 A．50～80 ℃时，适当增大压强，有利于Ni(CO)4的生成 B．该反应的平衡常数表达式是K＝ C．50～200 ℃范围内，该反应的平衡常数与温度无关 D．利用上述原理提纯粗镍需要消耗大量的CO气体 3．常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，如图K3－16－1所示，打开两个止水夹，同时向外拉两注射器的活塞，且拉动的距离相等，将会看到U形管中液面(不考虑此条件下NO2与水的反应)(　　)。 A．a端上升，b端下降 B．a端下降，b端上升 C．U形管中液面无变化 D．无法判断   图K3－16－1 　　图K3－16－2 4．对于反应A2(g)＋3B2(g) 2C(g)　ΔH<0，下列说法错误的是(　　)。 A．其他条件不变，降低温度，该反应的平衡常数增大 B．使用催化剂能使平衡向生成C的方向移动，并放出更多的热量 C．C的产率与温度、压强(p)的关系如图K3－16－2 D．恒温恒容时，若密闭容器内压强不再改变，则表示该反应已达到平衡 5．工业上制备化工原料CO和H2可利用如下反应： CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)　ΔH＞0 将0.20 mol CH4和0.30 mol H2O(g)通入容积可变的密闭容器中，在一定条件下上述反应各物质的量随时间变化如下表： t/min n(CH4)/mol n(H2O)/mol n(CO)/mol n(H2)/mol  0 0.20 0.30 0 0  2 n1 n2 n3 0.30  3 n1 n2 n3 0.30  4 0.09 n1 n4 0.33  下列说法错误的是(　　) A．在2～3 min之间反应处于平衡状态 B．3～4 min之间，容器内H2增多的原因是充入了水蒸气 C．其他条件不变时升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小 D．其他条件不变时增大压强，CH4的转化率减小 6．在恒容密闭容器中通入A、B两种气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH＞0。达到平衡后，改变一个条件(x)，下列量(y)一定符合图K3－16－3中曲线的是(　　)。 x y  A 再加入A B的转化率  B 加入催化剂 A的体积分数  C 压强 混合气体的总物质的量  D 温度 混合气体的总物质的量   图K3－16－3 7．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应： 2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。 T1温度下的部分实验数据为： t/s 0 500 1 000 1 500  c(N2O5)(mol/L) 5.00 3.52 2.50 2.50  下列说法不正确的是(　　)。 A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol/(L·s) B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1 000 s时转化率为50% C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5浓度为2.98 mol/L，则T1K3，则T1>T3 8．已知图K3－16－4(Ⅰ)表示的是可逆反应：CO(g)＋H2(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH>0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图(Ⅱ)表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是(　　)。   (Ⅰ)　　 (Ⅱ) 图K3－16－4 A．图(Ⅰ)t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 B．若图(Ⅰ)t2时改变的条件是增大压强，则反应的ΔH增大 C．图(Ⅱ)t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强 D．若图(Ⅱ)t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小 二、双项选择题 9．下列各图是温度(或压强)对反应：2A(s)＋2B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH>0的正、逆反应速率的影响，曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，其中正确的是(　　)。  10．一定条件下的密闭容器中：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.9 kJ·mol－1，下列叙述正确的是(　　)。 A．4 mol NH3和5 mol O2反应，达到平衡时放出热量为905.9 kJ B．平衡时v正(O2)＝v逆(NO) C．平衡后减小压强，混合气体平均摩尔质量减小 D．平衡后升高温度，混合气体中NO含量降低 11．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)I(aq)。某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图K3－16－5所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是(　　)。  图K3－16－5 A．反应I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH>0 B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2 C．若反应进行到状态D时，一定有v正>v逆 D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大  三、非选择题 12．超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO2CO2＋N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5  c(NO)(mol/L) 1.00×10－3 4.50×10－4 2.50×10－4 1.50×10－4 1.00×10－4 1.00×10－4  c(CO)(mol/L) 3.60×10－3 3.05×10－3 2.85×10－3 2.75×10－3 2.70×10－3 2.70×10－3  请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响，上述反应是放热的自发反应)： (1)在该温度下，反应的平衡常数K＝__________。 (2)假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是__________。 A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度 C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积 13．在一定条件下，SO2和O2发生如下反应： 2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。 (1)降低温度，该反应K值________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，反应速率________。 (2)600 ℃时，在一密闭容器中，将SO2和O2混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图K3－16－6:  图K3－16－6 据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是___________________ _________(用文字表达)；10 min到15 min的曲线变化的原因可能是________(填序号)。 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 14．(2011年广东中山统考)已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH>0，请回答下列问题： (1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________。 (2)若反应温度升高，M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4 mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝________。 (4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)＝c(N)＝b mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。 第16讲　化学平衡 1．B　解析：温度、浓度、压强等因素影响化学反应速率，当对正、逆反应速率影响不一致、不同步时，可逆反应发生平衡移动；当对其影响一致同步时，平衡不移动，由此可知A错，B对；正向移动证明v正>v逆，v正增大、不变或减少都有可能出现这种情况，C错；除催化剂外，压强对气体总体积不变的可逆反应也有同样影响，D错。 2．A　解析：A中正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动；B中固体和纯液体的浓度为定值，平衡常数表达式中不应该体现Ni的浓度；C中平衡常数与温度相关；D中CO在可逆反应中循环使用。 3．B　解析：对于可逆反应2NO2(g)N2O4(g)，减压后平衡向生成NO2方向移动，分子数增多，体积增大，a端下降，b端上升。 4．B　解析：A项，该反应为放热反应，降低温度有利于反应正向移动，平衡常数增大；B项，催化剂只能改变反应速率，不能使化学平衡移动，也不影响反应放出的热量；C项，该反应放热，温度低，C的产率较高，压强增大，C的产率增大；D项考查化学平衡的判断。 5．B　解析：A中由2 min和3 min 两个时间点可以看出反应中相同物质的物质的量相等，可判断2～3 min时间段反应处于平衡态；B中题目并没有给出过程中充入水蒸气的信息，同时也不一定只有充入水蒸气才使平衡正向移动；C中该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体物质的量增大，质量不变，平均相对分子量减小；D中增大压强，平衡逆向移动，CH4的转化率减小。 6．A　解析：催化剂只能改变化学反应达到平衡的时间，不能改变平衡的限度，B错误；增大体系压强，平衡正向移动，混合气体总的物质的量减小，C错误；反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体总的物质的量减小，D错误。 7．C　解析：v(N2O5)＝＝2.96×10－3 mol/(L·s)，A正确；1 000 s后N2O5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三种量如下： 　　　　　　2N2O5　　4NO2＋O2 起始(mol/L) 5.00 0 0 平衡(mol/L) 2.50 5.00 1.25 则K＝＝＝125，α(N2O5)＝×100%＝50%，B正确；T2温度下的N2O5浓度大于T1温度下的，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热，则降低温度平衡向放热方向移动，即T2K3，则T1>T3，D正确。 8．A　解析：由图(Ⅰ)可知，t2时正、逆反应速率均加快且发生突变，化学平衡正向移动，可能是升高了温度也可能是增大了压强，根据ΔH所表示的意义，不管平衡如何移动，ΔH不变，所以A正确，B错；由图(Ⅱ)可知，t1时改变平衡条件的瞬间，NO2和N2O4的浓度均增大，然后c(NO2)减小，c(N2O4)增大，平衡向正反应方向移动，改变的条件可能是给体系增大压强，但不可能是由温度改变引起，选项C错；若增大压强，平衡正向移动，气体的总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，D错。 9．AC　解析：曲线交点表示建立平衡时的温度或压强，升高温度，增大压强，v正、v逆均增大，B中v逆，D中v正、v逆走向均减小，则B、D均错；可逆反应2A(s)＋2B(g) 2C(g)＋D(g)　ΔH>0的正反应是一个气体体积增大的吸热反应，则升高温度，向正反应方向移动，故v正>v逆；增大压强，向逆反应方向移动，故v逆>v正。 10．CD　解析：可逆反应经一段时间后达到化学平衡状态，但是4 mol NH3不能完全反应掉，则达到平衡时放出热量小于905.9 kJ，A错误；平衡建立的实质为v正＝v逆，即v正(NO)＝v逆(NO)，又v正(NO)＝v正(O2)，所以v正(O2)＝v逆(NO)，B错误；平衡后减小压强，平衡正向移动，由M＝，反应正向移动后m不变，n变大，则M变小，C正确；平衡后升温，平衡逆向(吸热)移动，NO的含量降低，D正确。 11．BC　解析：由图像知：c(I)随温度升高而减小，故该可逆反应正向为放热反应，ΔH<0，A错误；升高温度，可逆反应逆向移动，反应的化学平衡常数减小，即K1>K2，B正确；反应进行到状态D时，c(I)v逆，C正确；状态A―→状态B，c(I)减小，化学平衡逆向移动，c(I2)增大，即状态B的c(I2)大，D错误。 12．(1)5 000　(2)CD 解析：(1)K＝＝＝5 000 (2)催化剂不影响平衡的移动，A项错；该反应放热，故降温平衡正向移动，NO转化率增大，B项错，C项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向移动，即正向移动，D项正确。 13．(1)增大　减小　(2)增加了O2的量　ab 解析：降低温度，平衡正移，K增大，降低温度正、逆速率都减小。这是物质的量—时间曲线，10～15 min时正、逆反应速率增大，可能是加入正催化剂、加压等因素造成，而在20 min时，是加入氧气的结果。 14．(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)41% 解析：(1)根据题意： 　 　 M(g)　 　＋　　　N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH>0 起始： 1 mol·L－1 2.4 mol·L－1 转化： 1×60% mol·L－1 1×60% mol·L－1 N的转化率为×100%＝25%，化学平衡常数K＝＝。 (2)该反应正方向为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，M的转化率增大。 (3)由于温度不变，因而反应平衡常数不变，即 K＝＝，即a＝6。 (4)由于温度不变，则化学平衡常数不变，设平衡时M的转化浓度为x。 　 　M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) 起始： b b 0 0 转化： x x x x 平衡： (b－x) (b－x) x x K＝＝解得＝0.41，故M的转化率为41%。
【点此下载】