化學平衡狀態(tài)習題課

1、7.2.4化學平衡狀態(tài)（4）習題課1下列事實，不能用勒夏特列原理解釋的是()A溴水中有平衡：Br2H2OHBrHBrO，加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺B合成NH3反應，為提高NH3的產(chǎn)率，理論上應采取相對較低溫度的措施C氯氣在水中的溶解度大于在飽和食鹽水中的溶解度D對CO(g)NO2(g)CO2(g)NO(g)平衡體系增大壓強可使顏色變深解析：選D加入AgNO3溶液后，生成AgBr沉淀，c(Br)降低，平衡向右移動，c(Br2)降低，溶液顏色變淺，可以用勒夏特列原理解釋，A不符合題意；對N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0，正反應為放熱反應，降低溫度平衡正向移動，有利于提高氨的

2、產(chǎn)率，可以用勒夏特列原理解釋，B不符合題意；氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸是一個可逆反應，飽和食鹽水中Cl的濃度較大，使平衡左移，會降低氯氣在飽和食鹽水中的溶解度，可以用勒夏特列原理解釋，C不符合題意；反應中c(NO2)增大，顏色變深，但平衡不移動，不能用勒夏特列原理解釋，D符合題意。2反應2A(g)2B(g)E(g)HQ kJ·mol1(Q>0)，達到平衡時，要使正反應速率降低，A的濃度增大，應采取的措施是()A縮小體積加壓B擴大體積減壓C增加E的濃度 D降溫解析：選D縮小體積加壓，平衡逆向移動，A的濃度增大，但正反應速率也增大，A錯誤；擴大體積減壓，平衡正向移動，正反應速率降

3、低，但A的濃度也減小，B錯誤；增加E的濃度，平衡逆向移動，A的濃度增大，但正反應速率增大，C錯誤；降溫，正反應速率降低，且平衡逆向移動，A的濃度增大，D正確。3用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會生成副產(chǎn)物HCl，利用下列反應可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用：4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H115.6 kJ·mol1。恒溫恒容的密閉容器中，充入一定量的反應物發(fā)生上述反應，能充分說明該反應達到化學平衡狀態(tài)的是()A氣體的質(zhì)量不再改變B氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變C斷開4 mol HCl鍵的同時生成4 mol HO鍵Dn(HCl)n(O2)n(Cl2)n(H2O)4122解析：選B反應物和生

4、成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量始終不變，A錯誤；反應正向進行時，HCl的轉(zhuǎn)化率升高；反應逆向進行時，HCl的轉(zhuǎn)化率降低，當HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時，可以說明可逆反應達到平衡狀態(tài)，B正確；斷開4 mol HCl鍵和生成4 mol HO鍵均表示正反應方向的反應速率，不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，C錯誤；達到平衡狀態(tài)時，各反應物和生成物的物質(zhì)的量保持不變，但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不一定等于對應的化學計量數(shù)之比，D錯誤。4一定溫度下，某容器中加入足量碳酸鈣，發(fā)生反應CaCO3(s)CaO(s)CO2(g)達到平衡，下列說法正確的是()A將體積縮小為原來的一半，當體系再次達到平衡時，CO2的濃度為原來的2

5、倍B增加CaCO3(s)的量，平衡正向移動，CO2的濃度增大C將體積增大為原來的2倍，再次達到平衡時，氣體密度不變D保持容器體積不變，充入He，平衡向逆反應方向進行解析：選C該反應的化學平衡常數(shù)Kc(CO2)，改變?nèi)萜魅莘e，平衡常數(shù)K不變，即達到平衡時c(CO2)不變，故A錯誤，C正確；CaCO3是固體，增加固體的量，平衡不移動，CO2的濃度不變，B錯誤；保持容器的容積不變，充入He，氣體的濃度不變，則平衡不移動，D錯誤。5(2018·亳州第二次聯(lián)考)在t 時，向a L密閉容器中加入1.6 mol HI(g)，發(fā)生反應2HI(g)H2(g)I2(g)H>0，H2的物質(zhì)的量隨時間

6、的變化如圖所示，下列有關說法中正確的是()A平衡時，I2蒸氣的體積分數(shù)為25%B若在1.5 min時降低溫度，則反應將向左進行C平衡后若升高溫度，v正增大，v逆減小D平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移動，H2的體積分數(shù)減小解析：選A該反應反應前后氣體體積不變，由圖可知，平衡時n(H2)0.4 mol，則有n(I2)0.4 mol，故I2蒸氣的體積分數(shù)為×100%25%，A正確；1.5 min時反應未達到平衡狀態(tài)，降低溫度，反應速率減慢，但反應仍向右進行，直至平衡，B錯誤；平衡后若升高溫度，v正、v逆均增大，但v正增大的程度大于v逆，平衡向右移動，C錯誤；平衡后加入H2，平衡

7、向左移動，根據(jù)勒夏特列原理可知，達到新平衡后，c(H2)仍比原來大，則新平衡后H2的體積分數(shù)增大，D錯誤。6在容積均為1 L的三個密閉容器中，分別放入鐵粉并充入1 mol CO，控制在不同溫度下發(fā)生反應：Fe(s)5CO(g)Fe(CO)5(g)，當反應進行到5 min時，測得CO的體積分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列說法一定正確的是()A反應進行到5 min時，b容器中v(正)v(逆)B正反應為吸熱反應，平衡常數(shù)：K(T1)>K(T2)Cb中v(正)大于a中v(逆)D達到平衡時，a、b、c中CO的轉(zhuǎn)化率為b>c>a解析：選C根據(jù)圖像可知，隨著溫度的升高，(CO)先減小后增大，

8、若三個容器都未達到平衡狀態(tài)，則應該是隨著溫度的升高，(CO)一直減小，但b容器中(CO)小于c容器，所以可以確定反應在T2到T3之間，先達到了平衡狀態(tài)，然后隨著溫度升高，平衡向逆反應方向移動，所以可知該反應的正反應為放熱反應，B項錯誤。若三個容器都達到平衡狀態(tài)，因為是放熱反應，a容器的(CO)應小于b容器，但實際上a容器的(CO)大于b容器，所以確定a容器還未達到平衡狀態(tài)，b容器不確定，所以v(正)、v(逆)不一定相等，A項錯誤。a容器中反應還沒達到平衡，反應向正反應方向進行，所以va(正)>va(逆)；因b容器的溫度高于a容器的溫度，所以相同時間內(nèi)，vb(正)>va(正)，所以v

9、b(正)>va(逆)，C項正確。因為該反應是放熱反應，所以三容器達到平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為a>b>c，D項錯誤。7(2018·淮北一模)已知反應：2NO2(紅棕色)N2O4(無色)H<0。將一定量的NO2充入注射器中并密封，改變活塞位置的過程中，氣體透光率隨時間的變化如圖所示(氣體顏色越深，透光率越小)。下列說法不正確的是()Ab點達到平衡狀態(tài)Bb點與a點相比，c(NO2)、c(N2O4)均減小Cd點：v(正)<v(逆)D若在c點將溫度降低，其透光率將增大解析：選B曲線ab段透光率不變，說明c(NO2)保持不變，故b點達到平衡狀態(tài)，A正確；a、b兩點的透

10、光率相等，說明這兩點中c(NO2)、c(N2O4)分別相等，且保持不變，B錯誤；由圖可知，d點后透光率逐漸下降，說明c(NO2)逐漸增大，即平衡逆向移動，則有v(正)<v(逆)，C正確；c點降低溫度，平衡正向移動，c(NO2)減小，則透光率將增大，D正確。8在恒容密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下發(fā)生反應：2A(g)B(g)2C(g)H>0。達到平衡后，改變一個條件(x)，下列量(y)一定符合圖中曲線的是()選項xyA通入A氣體B的轉(zhuǎn)化率B加入催化劑A的體積分數(shù)C增大壓強混合氣體的總物質(zhì)的量D升高溫度混合氣體的總物質(zhì)的量解析：選AA項，當通入A氣體時，平衡向正反應方向移動，

11、B的轉(zhuǎn)化率增大，正確；B項，加入催化劑只能改變反應速率，平衡不移動，A的體積分數(shù)不變，錯誤；C項，增大壓強，平衡向正反應方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯誤；D項，正反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，混合氣體的總物質(zhì)的量減小，錯誤。9(2018·大慶一模)一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應xA(g)yB(g)zC(g)，達到平衡后測得A的濃度為0.5 mol·L1，保持溫度不變，將密閉容器的容積壓縮為原來的一半再次達到平衡后，測得A的濃度為0.8 mol·L1，則下列敘述正確的是()A平衡向正反應方向移動 Bxy<zCB的物質(zhì)的量濃度減

12、小 DC的體積分數(shù)降低解析：選A壓縮容器的容積時體系壓強增大，假設平衡不移動，A的濃度應為1 mol·L1，但再次平衡后小于1 mol·L1，說明增大壓強平衡向正反應方向移動，根據(jù)平衡移動原理知，xy>z，平衡向正反應方向移動，C的體積分數(shù)增大，因為壓縮了容器的容積，則B的物質(zhì)的量濃度增大，故A項正確，B、C、D項錯誤。10(2017·荊門調(diào)研)一定溫度下，將1 mol A(g)和1 mol B(g)充入2 L密閉容器中發(fā)生反應A(g)B(g)xC(g)D(s)，在t1時達到平衡。在t2、t3時刻分別改變反應的一個條件，測得容器中C(g)的濃度隨時間變化如圖

13、所示。下列有關說法正確的是()A反應方程式中x2Bt2時刻改變的條件是使用催化劑Ct3時刻改變的條件是移去少量DDt1t3間該反應的平衡常數(shù)不相同解析：選At2時刻改變條件，濃度增大而平衡不移動，催化劑只改變反應速率，不影響平衡，則只能是改變?nèi)萜鞯捏w積，使?jié)舛仍龃笄移胶獠灰苿?，所以反應前后氣體體積不變，故x2，A項正確，B項錯誤；由于D是固體，D的多少不影響反應速率和化學平衡，故C項錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故D項錯誤。11中國政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%。CO2可轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中，充入1

14、 mol CO2和3 mol H2，一定條件下反應：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。(1)從3 min到9 min，v(H2)_mol·L1·min1。(2)能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_(填字母)。A反應中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為11(即圖中交叉點)B混合氣體的密度不隨時間的變化而變化C單位時間內(nèi)消耗3 mol H2，同時生成1 mol H2ODCO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變(3)平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為_。(4)平衡時混合氣體中CH3OH(g)的體積分數(shù)是_。(5)一定溫度下

15、，第9 min時v逆(CH3OH)_(填“大于”“小于”或“等于”)第3 min時v正(CH3OH)。解析：(1)從3 min到9 min消耗CO2是0.25 mol·L1，根據(jù)方程式可知消耗氫氣是0.75 mol·L1，則v(H2)0.75 mol·L1÷6 min0.125 mol·L1·min1。(2)反應中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為11(即圖中交叉點)時反應速率仍然發(fā)生變化，沒有達到平衡狀態(tài)，A錯誤；密度是混合氣體的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，B錯誤；單位時間內(nèi)消耗3 mol H2，同

16、時一定生成1 mol H2O，不能說明反應達到平衡狀態(tài)，C錯誤；CO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變說明反應達到平衡狀態(tài)，D正確。(3)平衡時消耗CO2是0.75 mol·L1，則CO2的轉(zhuǎn)化率為×100%75%。(4)平衡時剩余氫氣是0.75 mol，生成水蒸氣是0.75 mol，則混合氣體中CH3OH(g)的體積分數(shù)是×100%30%。(5)第9 min時反應達到平衡狀態(tài)，則v逆(CH3OH)小于第3 min時v正(CH3OH)。答案：(1)0.125(2)D(3)75%(4)30%(5)小于12當溫度高于500 K時，科學家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇，

17、這在節(jié)能減排、降低碳排放方面具有重大意義。回答下列問題：(1)該反應的化學方程式為_。(2)在恒容密閉容器中，判斷上述反應達到平衡狀態(tài)的依據(jù)是_。a體系壓強不再改變bH2的濃度不再改變c氣體的密度不隨時間改變d單位時間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比為31(3)在一定壓強下，測得由CO2制取CH3CH2OH的實驗數(shù)據(jù)中，起始投料比、溫度與CO2的轉(zhuǎn)化率的關系如圖。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析：降低溫度，平衡向_方向移動。在700 K、起始投料比1.5時，H2的轉(zhuǎn)化率為_。在500 K、起始投料比2時，達到平衡后H2的濃度為a mol·L1，則達到平衡時CH3CH2OH的濃度為_。解析：(1)由題

18、給信息可得到該反應的化學方程式為2CO26H2C2H5OH3H2O。(2)該反應為氣體分子數(shù)減小的化學反應，當體系的壓強不再改變時，反應達到平衡狀態(tài)，另外氫氣的濃度不再變化，也能說明反應達到平衡狀態(tài)；由于在500 K時，所有物質(zhì)均為氣體，故在恒容狀態(tài)下氣體的密度恒為定值，密度不變不能說明反應達到平衡狀態(tài)；根據(jù)化學方程式可知，任何單位時間內(nèi)消耗H2和CO2的物質(zhì)的量之比均為31。(3)由圖中信息可知，其他條件不變時，升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應，即降低溫度，平衡將向正反應方向移動。700 K時，當氫氣與二氧化碳的起始投料比1.5時，由圖像可知二氧化碳

19、的轉(zhuǎn)化率為20%，由化學方程式：2CO26H2C2H5OH3H2O，可計算出氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%。設起始時c(CO2)x mol·L1，則起始時c(H2)2x mol·L1，有2CO26H2C2H5OH3H2O起始(mol·L1)： x2x 0 0轉(zhuǎn)化(mol·L1): 0.6x 1.8x 0.3x 0.9x平衡(mol·L1): 0.4x 0.2x 0.3x 0.9x02xa mol·L1，則0.3x1.5a mol·L1。答案：(1)2CO26H2C2H5OH3H2O (2)ab(3)正反應(或右)40%1.5a mol

20、·L113醋酸由于成本較低，在生產(chǎn)中被廣泛應用。(1)近年來化學家研究開發(fā)出用乙烯和乙酸為原料、雜多酸作催化劑合成乙酸乙酯的新工藝，不必生產(chǎn)乙醇或乙醛作中間體，使產(chǎn)品成本降低，具有明顯經(jīng)濟優(yōu)勢。其合成的基本反應如下：CH2=CH2(g)CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l)下列描述能說明乙烯與乙酸合成乙酸乙酯的反應已達化學平衡的是_(填字母)。A乙烯、乙酸、乙酸乙酯的濃度相同B酯化合成反應的速率與酯分解反應的速率相等C乙烯斷開1 mol碳碳雙鍵的同時乙酸恰好消耗1 molD體系中乙烯的質(zhì)量分數(shù)一定(2)在n(乙烯)與n(乙酸)物料比為1的條件下，某研究小組在不同壓強下進行了在

21、相同時間點乙酸乙酯的產(chǎn)率隨溫度變化的測定實驗，實驗結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：溫度在6080 范圍內(nèi)，乙烯與乙酸酯化合成反應速率由大到小的順序是_用v(p1)、v(p2)、v(p3)分別表示不同壓強下的反應速率，分析其原因：_。壓強為p1、溫度為60 時，若乙酸乙酯的產(chǎn)率為30%，則此時乙烯的轉(zhuǎn)化率為_。在壓強為p1、溫度超過80 時，分析乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因：_。根據(jù)測定實驗結(jié)果分析，較適宜的生產(chǎn)條件是_(填出合適的壓強和溫度)。為提高乙酸乙酯的合成速率和產(chǎn)率，可以采取的措施有_(任寫出一條)。解析：(1)濃度相同不能說明濃度保持不變，A項不能說明反應達到平衡；酯化合成反應的速率與酯分解反

22、應的速率相等，說明正、逆反應速率相等，B項可以說明反應達到平衡；乙烯斷開1 mol碳碳鍵與乙酸恰好消耗1 mol均表示正反應方向，C項不能說明反應達到平衡；體系中乙烯的質(zhì)量分數(shù)一定，說明乙烯的濃度不變，D項可以說明反應達到平衡。(2)由題圖知，在6080 范圍內(nèi)，v(p1)>v(p2)>v(p3)。該反應為氣體分子數(shù)減小的反應，增大壓強，平衡正向移動，乙酸乙酯的產(chǎn)率增大，故p1>p2>p3，對于有氣體參與的反應，其他條件相同時，壓強越大，反應速率越快。乙烯與乙酸乙酯的化學計量數(shù)相等，故乙烯的轉(zhuǎn)化率與乙酸乙酯的產(chǎn)率相等。根據(jù)題圖，p1、80 時乙酸乙酯的產(chǎn)率最大，為較適宜的生產(chǎn)條件。根據(jù)平衡移動原理，通入乙烯氣體或增大壓強，均可提高乙酸乙酯的合成速率和產(chǎn)率。答案：(1)BD(2)v(p1)>