第七章第三講化學(xué)平衡移動.doc

第三講化學(xué)平衡移動一、選擇題1一定溫度下，1 mol X和n mol Y在體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)Y(g)2Z(g)M(s),5 min后達到平衡，此時生成2a mol Z。下列說法正確的是()。A用X表示此反應(yīng)的反應(yīng)速率是(0.12a) molL1min1B當(dāng)混合氣體的質(zhì)量不再發(fā)生變化時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C向平衡后的體系中加入1 mol M，平衡向逆反應(yīng)方向移動D向上述平衡體系中再充入1 mol X，v正增大，v逆減小，平衡正向移動解析由題給反應(yīng)的化學(xué)方程式可知生成2a mol Z消耗a mol X，利用化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知v(X)0.1a molL1min1；因M為固態(tài)，故平衡向右移動，氣體質(zhì)量變??；若平衡向左移動，氣體質(zhì)量增加，故當(dāng)混合氣體質(zhì)量不再發(fā)生變化時，可說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)；增大M的量，平衡不發(fā)生移動；向平衡體系中再充入X，反應(yīng)物濃度增大，平衡正向移動，v正、v逆都增大。答案B2已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO(g)H2(g)C(s)H2O(g)H0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時間(t)的關(guān)系，圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H0的濃度(c)隨時間t的變化情況。下列說法中正確的是()。A圖一t2時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強B若圖一t2時改變的條件是增大壓強，則反應(yīng)的H增大C圖二t1時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強D若圖二t1時改變的條件是增大壓強，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量將減小解析由圖一可知，t2時正、逆反應(yīng)速率均加快且發(fā)生突變，化學(xué)平衡正向移動，可能是升高了溫度也可能是增大了壓強，根據(jù)H所表示的意義，不管平衡如何移動，H不變，所以A正確，B錯；由圖二可知，t1時改變平衡條件的瞬間，NO2和N2O4的濃度均增大，然后c(NO2)減小，c(N2O4)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，改變的條件可能是給體系增大壓強，但不可能是由溫度改變引起的，選項C錯；若增大壓強，平衡正向移動，N2O4的體積分?jǐn)?shù)增加，因此混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，D錯。答案A3在水溶液中存在反應(yīng)：AgFe2Ag(s)Fe3H0，達到平衡后，為使平衡體系中析出更多的銀，可采取的措施是()A升高溫度B加水稀釋C增大Fe2的濃度 D常溫下加壓解析 正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，A錯誤。加水稀釋，平衡向離子數(shù)目增多的方向移動，平衡向逆反應(yīng)方向移動，B錯誤。常溫下加壓對水溶液中的平衡移動幾乎無影響，D錯誤。答案 C4已知可逆反應(yīng)aAbBcC中，物質(zhì)的含量R%(A%和C%)隨溫度的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()。A該反應(yīng)在T1、T3溫度時達到過化學(xué)平衡B該反應(yīng)在T2溫度時達到過化學(xué)平衡C該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D升高溫度，平衡會向正反應(yīng)方向移動解析圖像能說明各平衡體系組分(或某一成分)在反應(yīng)過程中的變化情況。解題時要注意各物質(zhì)曲線的折點(達平衡時刻)，所以反應(yīng)在T2溫度時第一次達到平衡，故A錯，B正確；隨著溫度升高，反應(yīng)物A的含量增大，生成物C的含量減少，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，C、D錯誤。答案B5在100 時，將0.40 mol二氧化氮氣體充入2 L密閉容器中，每隔一段時間對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如下數(shù)據(jù)：時間(s)020406080n(NO2)/mol0.40來源:學(xué)+科+網(wǎng)n10.26n3n4n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08下列說法中正確的是()A反應(yīng)開始20 s內(nèi)以二氧化氮表示的平均反應(yīng)速率為0.001 25 molL1s1B80 s時混合氣體的顏色與60 s時相同，比40 s時的顏色深C80 s時向容器中加入0.32 mol氦氣，同時將容器擴大為4 L，則平衡將不移動D若起始投料為0.20 mol N2O4，相同條件下達平衡，則各組分含量與原平衡體系對應(yīng)相等解析：發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)，前20 s內(nèi)v(N2O4)0.001 25 molL1s1，v(NO2)0.002 5 molL1s1，A錯誤。60 s、80 s時n(NO2)0.24 mol，比40 s時的濃度小，顏色淺，B錯誤。容器體積增大，壓強減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，C錯誤。答案：D6下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結(jié)論表達均正確的是()。A是其他條件一定時，反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)Hp2解析根據(jù)圖像，升高溫度，平衡正向移動，正反應(yīng)H0，A錯；反應(yīng)實質(zhì)是Fe33SCNFe(SCN)3，K和Cl不參加化學(xué)反應(yīng)，KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡，B錯；使用催化劑，反應(yīng)速率加快，先達到平衡，C正確；此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯。答案C7在恒溫、恒壓下，a mol A和b mol B在一個容積可變的容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)2B(g)2C(g)，一段時間后達到平衡，生成n mol C。則下列說法中正確的是()A物質(zhì)A、B的轉(zhuǎn)化率之比為12B起始時刻和達到平衡后容器中的壓強之比為(ab)(ab0.5n)C當(dāng)2v正(A)v逆(B)時，反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)D充入惰性氣體(如Ar)，平衡向正反應(yīng)方向移動解析：根據(jù)三段式計算：A(g)2B(g)2C(g)起始 a b 0轉(zhuǎn)化 n n平衡 (a)(bn) n則A、B轉(zhuǎn)化率之比為b2a，A項錯誤；起始量與平衡量的物質(zhì)的量之比為(ab)(ab)，但容器容積可變，即恒壓，壓強比為11，B項錯誤；充入惰性氣體，恒壓容器中的平衡應(yīng)向氣體體積增大的方向移動，即逆向移動，D項錯誤。答案：C二、非選擇題8向甲乙兩個容積均為1 L的恒容容器中，分別充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同條件下(溫度T )，發(fā)生下列反應(yīng)：A(g)B(g)xC(g)H0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如圖所示：回答下列問題：(1)乙容器中，平衡后物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為_。(2)x_。(3)T 時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。(4)下列說法正確的是()。A向平衡后的乙容器中充入氦氣可使c(A)增大B將乙容器單獨升溫可使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與甲容器內(nèi)相同C若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，則平衡時甲容器中0.78 molL1c(A)1.56 molL1解析(1)乙容器反應(yīng)達到平衡時c(A)0.5 molL1，轉(zhuǎn)化率為50%。B的轉(zhuǎn)化率也為50%。(2)甲容器反應(yīng)達到平衡時，c(A)0.78 molL1，轉(zhuǎn)化率為61%，即壓強越大，A的轉(zhuǎn)化率越高，所以正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，x1。(3)反應(yīng)達到平衡時，乙容器中c(A)c(B)c(C)0.5 molL1，T 時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為2。(4)A項，向平衡后的乙容器中充入“惰性氣體”氦氣，氣體濃度不變，平衡不發(fā)生移動，c(A)不變；B項，將乙容器單獨升溫，平衡逆向移動，A的體積分?jǐn)?shù)增大，更大于甲容器中A的體積分?jǐn)?shù)；C項，若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，相當(dāng)于壓強變?yōu)樵瓉淼?倍，達到平衡時A的轉(zhuǎn)化率比不加前增大，所以平衡時甲容器中0.78 molL1c(A)”或“”)。(4)若反應(yīng)在298 K進行，在1 L密閉容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne，達到平衡時B的轉(zhuǎn)化率為_(填序號)。A等于60% B等于40%C小于40% D介于40%60%之間(5)已知曲線上任意兩點之間連線的斜率表示該時間段內(nèi)B的平均反應(yīng)速率(例如直線EF的斜率表示20 s60 s內(nèi)B的平均反應(yīng)速率)，則曲線上任意一點的切線斜率的意義是_ _。解析(1)由圖像可知，60 s時，B的物質(zhì)的量濃度為0.6 molL1，則A減少0.3 molL1，則v(A)0.005 molL1s1；(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K；(3)從298 K323 K，為升溫，結(jié)果B的濃度減小，即表明平衡向逆反應(yīng)方向移動，則推出正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，H0；(4)由于在恒溫恒容條件下，通入稀有氣體Ne，不影響化學(xué)平衡，故平衡時B的物質(zhì)的量濃度仍為0.6 molL1，即轉(zhuǎn)化0.4 molL1，則B的轉(zhuǎn)化率為40%；(5)曲線上任意一點的切線斜率代表的是某一時刻的反應(yīng)速率。答案(1)0.005(2)K(3)(4)B(5)某一時刻的反應(yīng)速率(或即時速率、瞬時速率)10一定條件下，體積為1 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：SiF4(g)2H2O(g)SiO2(s)4HF(g)H148.9 kJmol1。(1)下列各項中能說明該反應(yīng)已達化學(xué)平衡狀態(tài)的是_(填字母序號)。av消耗(SiF4)4v生成(HF)b容器內(nèi)氣體壓強不再變化c容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化dHF的體積分?jǐn)?shù)不再變化(2)反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表(表中t2t1)所示。反應(yīng)時間/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2來源:Zxxk.Comb1.60通過a或b的值及化學(xué)平衡原理說明t1時反應(yīng)是否達到化學(xué)平衡狀態(tài)：_。(3)若只改變一個條件使上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變大，該反應(yīng)_(填序號)。a一定向正反應(yīng)方向移動b一定向逆反應(yīng)方向移動c一定是減小壓強造成的d一定是升高溫度造成的eSiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大解析 (2)0t1 min，反應(yīng)消耗的SiF4為0.40 mol，根據(jù)已知反應(yīng)可確定消耗的H2O為0.80 mol，故a1.60 mol，t2 min時，H2O仍為1.60 mol，故b0.80 mol。由此可判斷t1時該反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)。答案 (1)bcd(2)a1.60(或b0.80)，說明在一定條件下，t1t2時各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均已不再發(fā)生改變，則t1時反應(yīng)已經(jīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)(3)ade11如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2是當(dāng)前科學(xué)家研究的重要課題。(1)科學(xué)家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應(yīng)原理，進行如下實驗：某溫度下，在容積為2 L的密閉容器中充入1 mol CO2和3.25 mol H2，在一定條件下反應(yīng)，測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化關(guān)系如圖所示。從反應(yīng)開始到3 min時，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)_。下列措施中一定能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是_。A在原容器中再充入1 mol CO2B在原容器中再充入1 mol H2C在原容器中充入1 mol HeD使用更有效的催化劑E縮小容器的容積F將水蒸氣從體系中分離出(2)科學(xué)家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應(yīng)生成乙醇燃料，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式為2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)Ha kJmol1，在一定壓強下，測得該反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。溫度(K)CO 2轉(zhuǎn)化率/ (%)n(H2)/n(CO2)5006007008001.545332012260432815383623722上述反應(yīng)的a_0(填“大于”或“小于”)。恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，則反應(yīng)產(chǎn)生的熱量_(填“增大”、“減小”或“不變”)。增大的值，則生成乙醇的物質(zhì)的量_(填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”)。解析(1)從反應(yīng)開始到3 min時，v(CO2)(1.00 mol0.5 mol)(2 L3 min) molL1s1，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式