化学平衡的影响因素_章节学习

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题型：简答题

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简答题 · 17 分

难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡

为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石。

（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因：。

（3）“除杂”环节中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入溶液调滤液PH至中性。

（4）不同温度下，K+的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高，

① ②

（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

已知298K时， Ksp(CaCO3)=2.80×10-9， Ksp(CaSO4)=4.90×10-5 ，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。

正确答案

见解析。

解析

（1） Ca(OH)2 Mg(OH)2

（2）氢氧根与镁离子结合，使平衡向右移动，K+变多

（3） K2CO3 H2SO4

（4） ①在同一时间K+的浸出浓度大。②反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。

（5）K=1.75×104

知识点

化学平衡的影响因素化学平衡移动原理

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题型：简答题

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简答题 · 9 分

氯气在298K、100kPa时，在1L水中可溶解0.09mol，实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题：

（1）该反应的离子方程式为__________;

（2）估算该反应的平衡常数__________（列式计算）

（3）在上述平衡体系中加入少量NaOH固体，平衡将向__________移动；

（4）如果增大氯气的压强，氯气在水中的溶解度将__________（填“增大”、“减小”或“不变”），平衡将向__________移动。

正确答案

（1）；

（2）(水视为纯液体)

C起 0.09 0 0 0

C变 0.09× 0.03 0.03 0.03

C平 0.06 0.03 0.03 0.03

；

（3）正反应方向；

（4）增大，正反应方向

解析

略。

知识点

离子方程式的书写用化学平衡常数进行计算化学平衡的影响因素

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题型：多选题

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多选题 · 4 分

温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5，反应PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：

下列说法正确的是

A反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L－1·s－1

B保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c(PCl3)=0.11 mol·L－1,则反应的△H＜0

C相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v(正)＞v(逆)

D相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

正确答案

C

解析

本题素材似乎来源于《选修四》课本第32页习题的第8题，属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念理解与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。A反应在前50 s内的平均速率应该是前50 s内PCl3浓度变化与时间的比值，而不是PCl3物质的量的变化与时间的比值。B相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2应先求平衡常数K为0.025，再求浓度商（Qc）为0.02,K＞Qc,说明平衡向正反应方向移动。C保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时CO转化率增大，H2O转化率减小，H2O的体积分数会增大。D从等效平衡的角度，先建立原容器两倍关系的模型，即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于80%

知识点

反应速率的定量表示方法化学平衡的影响因素

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题型：简答题

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简答题 · 8 分

高炉炼铁过程中发生的主要反应为

已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

请回答下列问题：

（1）该反应的平衡常数表达式K=_____________，△H________0(填“>”、“<”或“=”)；

（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率 (C02)= _____________、CO的平衡转化率= _____________：

（3）欲提高（2）中CO的平衡转化率，可采取的措施是_____________。

a.减少Fe的量

b.增加Fe203的量

c.移出部分C02

d.提高反应温度

e.减小容器的容积

f.加入合适的催化剂

正确答案

（1）K＝；＜

（2）0.006 mol·L-1·min－1；60%

（3）c

解析

本题主要考察化学反应速率的概念及计算、外界条件对化学平衡的影响、化学平衡常数的概念及计算以及反应热的有关判断。（1）平衡常数是指在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积当比值，但需要注意但是固体和纯液体的浓度视为常数，不能出现在表达式中；从表中数据可知随着温度的升高平衡常数逐渐减小，这说明温度升高平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，即△H＜0。（2）

在1000℃时K＝4.0，所以有＝4.0，解得x＝0.6。

因此C02的浓度变化量为：c（C02）＝＝0.06 mol·L-1

所以 (C02)＝＝0.006 mol·L-1·min－1

CO的转化率为＝60%。

（3）因为该反应是一个放热且体积不变的可逆反应，所以要提高CO的平衡转化率，可以采取降低温度或降低生成物浓度来实现，而固体和催化剂不能改变平衡状态，所以选项c正确。

知识点

反应速率的定量表示方法化学平衡常数的含义化学平衡的影响因素

1

题型：简答题

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简答题 · 14 分

硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：

SO2+2H2O+I2==H2SO4+2HI

2HIH2+ I2

2H2SO4== 2SO2+O2+2H2O

（1）分析上述反应，下列判断正确的是______。

a.反应III易在常温下进行 b.反应I中的SO2氧化性比HI强

c.循环过程中需补充H2O d.循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2

（2）一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI（g）,发生反应II，H2物质的量随时间的变化如图所示。

0－2min内的平均反应速率v(HI)=______.

该温度下，H2（g）+ I2（g）2HI（g）的平衡常数K=______。

相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则_____是原来的2倍。

a.平衡常数 b. HI的平衡浓度

c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数

（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡_____移动（填“向左”“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的_____。产生H2的速率将增大。

a. NaNO3 b. CuSO4 c. Na2SO4 d. NaHSO4

（4）以H2 为燃料可制作氢氧燃料电池。

已知2 H2（g）+ O2（g）= 2 H2O (1) ΔH=－572 kJ·mol－1

某氢氧燃料电池释放228.8 kJ电能时，生成1 mol 液态水，该电池的能量转化率为_______。

正确答案

（1）c；

（2）0.1mol·L－1·min－1；64mol/L;b。

（3）向右；b。

（4）80%。

解析

（1）H2SO4在常温下，很稳定不易分解，这是常识，故a错；反应Ⅰ中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性SO2＞HI，则b错；将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得：2H2O==2H2+O2，故c正确d错误。

（2）υ (H2)=0.1mol/1L/2min=0.05 mol·L－1·min－1，则υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol·L－1·min－1；

2HI(g)==H2(g)+I2(g)

2 1 1

起始浓度/mol·L－1 1 0 0

变化浓度/mol·L－1： 0.2 0.1 0.1

平衡浓度/mol·L－1： 0.8 0.1 0.1

则H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K==64。

若开始时加入HI的量是原来的2倍，则建立的平衡状态和原平衡等比平衡，HI、H2、I2的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍；各组分的百分含量、体积分数相等，平衡常数相等（因温度不变）；因开始时的浓度增大了，反应速率加快，达平衡时间不可能是原来的两倍，故选b。

（3）水的电离平衡为H2O H++OH－,硫酸电离出的c(H+)对水的电离是抑制作用，当Zn消耗了H+，c(H+)减小，水的电离平衡右移；若加入NaNO3，溶液变成HNO3的溶液了，不再生成H2,；加入的NaHSO4会和H+反应，降低c(H+)，反应速率减慢；Na2SO4的加入对反应速率无影响；加入CuSO4后，Zn与置换出的Cu构成原电池，加快了反应速率，选b。

（4）根据反应方程式，生成1mol的水放出的热量为：572kJ×1/2=286kJ，故该电池的能量转化率为(228.8 kJ /286 kJ ) ×100%=80%。

知识点

化学平衡的影响因素

1

题型：多选题

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多选题 · 4 分

在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知 ⊿H=-92.4kJ·mol-1）

下列说法正确的是

A

B

C‍‍

D‍‍‍‍

正确答案

B,D

解析

略

知识点

化学平衡的影响因素等效平衡

1

题型：多选题

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多选题 · 4 分

某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)B+C(g)－Q达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是

A产物B的状态只能为固态或液态

B平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1

C保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动

D若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q

正确答案

A,B

解析

略

知识点

化学平衡的影响因素化学平衡状态的判断

1

题型：单选题

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单选题 · 3 分

据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。

2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)下列叙述错误的是

A使用Cu－Zn－Fe催化剂可大大提高生产效率

B反应需在300℃进行可推测该反应是吸热反应

C充入大量CO2气体可提高H2的转化率

D从平衡混合气体中分离出CH3

正确答案

B

解析

略

知识点

化学反应速率的影响因素化学平衡的影响因素

1

题型：简答题

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简答题 · 15 分

向2L密闭容器中通入amol 气体A和bmol气体B，在一定条件下发生反应；

xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)

已知：平均反应速率VC＝VA/2；反应2min 时，A的浓度减少了1/3，B的物质的量减少了a/2mol，有a mol D生成。

回答下列问题：

（1）反应2min内，VA = ，VB ；

（2）化学方程式中，x＝、y＝、p＝、q＝；

（3）反应平衡时，D为 2amol，则B的转化率为；

（4）如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为 1.5a mol，则该反应的ΔH 0；（填“＞”、“＜”或“＝”）

（5）如果其他条件不变，将容器的容积变为 1L，进行同样的实验，则与上述反应比较：

①反应速率（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是；

②平衡时反应物的转化率（填“增大”、“减小”或“不变”），理由是；

正确答案

（1）a/12 mol·L-1·min－1 a/8 mol　·L-1·min－1

（2）2 3 1 6

（3）

（4）<

（5）①增大体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大

②减小体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数少的方向（即逆反应方向）移动，因而使反应物转化率减小

解析

略

知识点

化学平衡的影响因素化学反应速率和化学计量数的关系

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题型：简答题

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简答题 · 13 分

在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

（1）反应的△H 0（填“大于”“小于”）；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段，反应速率v(N2O4)为 mol·L-1·s-1反应的平衡常数K1为。

（2）100℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低，经10s又达到平衡。

①T 100℃（填“大于”“小于”），判断理由是。

②列式计算温度T是反应的平衡常数K2

（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。

正确答案

（1）① 大于 ② 0.0010 ③0.36mol·L-1

（2）a：④大于

⑤ 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高

b：⑥平衡时，c(NO2)= 0.120mol·L-1 +0.0020mol·L-1·S-2×10s×2=0.16mol·L-1

c(N2O4)=0.040 mol·L-1－0.0020 mol·L-4×10s=0.020 mol·L-1

K2= =1.3mol·L-4

（3）逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动

解析

略

知识点

化学平衡的影响因素化学反应速率与化学平衡图象的综合应用

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