- 化学平衡
- 共20016题
（2015春•大理市校级期末）NH3经一系列反应可以得到HNO3和NH4NO3，如图1所示．
（1）Ⅰ中，NH3和O2在催化剂作用下反应，其化学方程式是______．
（2）Ⅱ中，2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）．在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下温度变化的曲线（如图2）．
①比较p1、p2的大小关系______．
②随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是______．
（3）Ⅲ中，将NO2（g）转化成N2O4（l），再制备浓硝酸．
①已知：2NO2（g）⇌N2O4（g）△H1，2NO2（g）⇌N2O4（l）△H2
图3中能量变化示意图中，正确的是（选填字母）______
②N2O4与O2、H2O化合的化学方程式______．
（4）IV中，电解NO制备NH4NO3，其工作原理如图4所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，
A是______，说明理由：______．
正确答案
解：（1）在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成NO和水，反应方程式为4NH3+5O2
（2）①相同温度下，增大压强，平衡向正反应方向移动，则NO的转化率增大，根据图象知，相同温度下，p2的转化率大于p1，所以p2＞p1，故答案为：p2＞p1；
②根据图象知，相同压强下，升高温度，NO转化率减小，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，则化学平衡常数减小，故答案为：变小；
（3）①降低温度，将NO2（g）转化为N2O4（l）说明反应2NO2（g）⇌N2O4（l）为放热反应，所以在图象中该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高，同种物质气态变液态会放出热量，即液态时能量比气态时能量低，则N2O4（l）具有的能量比N2O4（g）具有的能量低，图象A符合，故A正确；
故答案为：A；
②N2O4与O2、H2O化合生成硝酸，其反应的化学方程式为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故答案为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；
（4）电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量，总反应方程式为：8NO+7H2O
故答案为：NH3；根据反应8NO+7H2O
解析
解：（1）在催化剂、加热条件下，氨气被氧化生成NO和水，反应方程式为4NH3+5O2
（2）①相同温度下，增大压强，平衡向正反应方向移动，则NO的转化率增大，根据图象知，相同温度下，p2的转化率大于p1，所以p2＞p1，故答案为：p2＞p1；
②根据图象知，相同压强下，升高温度，NO转化率减小，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，则化学平衡常数减小，故答案为：变小；
（3）①降低温度，将NO2（g）转化为N2O4（l）说明反应2NO2（g）⇌N2O4（l）为放热反应，所以在图象中该反应的反应物的总能量比生成物的总能量高，同种物质气态变液态会放出热量，即液态时能量比气态时能量低，则N2O4（l）具有的能量比N2O4（g）具有的能量低，图象A符合，故A正确；
故答案为：A；
②N2O4与O2、H2O化合生成硝酸，其反应的化学方程式为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故答案为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；
（4）电解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=NH4++H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的NO3-的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量，总反应方程式为：8NO+7H2O
故答案为：NH3；根据反应8NO+7H2O
已知反应A2（g）+2B2（g）⇌2AB2（g）（正反应放热），下列说法正确的（ ）
正确答案
解析
解；A、升高温度，正向反应速率、逆向反应速率均增加，故A错误；
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，故B正确；
C、达到平衡后，升高温度，平衡向着逆向进行，增大压强平衡正向移动，故C错误；
D、达到平衡后，降低温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动，故D错误．
故选B．
将KO2放人密闭的真空容器中，一定条件下，发生反应：4KO2（s）⇌2K2O（s）+3O2（g），达到平衡后，保持温度不变，缩小容器体积，重新达到平衡．下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．缩小容器体积，相当于增大压强，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数=c（O2）3，温度不变，化学平衡常数不变，则氧气浓度不变，所以压强不变，故A错误；
B．平衡向逆反应方向移动，则KO2量增加，故B错误；
C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故C错误；
D．化学平衡常数=c（O2）3，温度不变，化学平衡常数不变，则氧气浓度不变，故D正确；
故选D．
等物质的量的X（g）与Y（g）在密闭容器中进行可逆反应：X（g）+Y（g）=2Z（g）+W（s）△H＜0，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、达到平衡后，降低温度，正逆反应速率都要减小，反应正向移动，故正向反应速率减小的倍数小于逆向反应速率减小的倍数，正反应速率大于逆反应速率，故A错误；
B、达到平衡后，升高温度有利于该反应平衡向逆反应方法移动，增大压强，该反应平衡不会移动，故B错误；
C、达到平衡时2v正（X）=v逆（Z），即正、逆反应的速度相等，故C错误；
D、正反应为放热反应，当平衡常数K值变大，即温度降低，反应正向移动，X的转化率变大，故D正确；
故选D．
反应：PCl5（g）⇌PCl 3（g）+Cl2（g） ①
2HI（g）⇌H2（g）+I2（g） ②
2NO2（g）⇌N2O4（g） ③
在一定条件下，达到化学平衡时，反应物的转化率均是a%．若保持各自的温度不变、体积不变，分别再加入一定量的各自的反应物，则转化率（ ）
正确答案
解析
解：若保持各自的温度、体积不变，分别加入一定量的各自的反应物，可以等效为将原来的容器缩小体积，实际上增大的反应体系的压强，
①该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以转化率减小；
②该反应是一个反应前后气体体积不变的可逆反应，增大压强，平衡不移动，所以转化率不变；
③该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，所以转化率增大，
故选D．
环境问题备受世界关注．化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素．
（1）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：CO+Hb•O2⇌O2+Hb•CO．实验表明，c（Hb•CO）即使只有c（Hb•O2）的
（2）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”．已知反应2NO（g）+2CO（g）⇌N2（g）+2CO2（g）△H=-113kJ•mol-1
①为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol CO充入lL反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N2（g）物质的量浓度变化如图．反应进行到15min时，NO的平均反应速率为______．
②观察在20min～30min内N2（g）发生变化的曲线图，判断引起该变化的条件可能是______；
a．加入催化剂 b．降低体系温度
c．缩小容器体积为0.5L d．增加CO2的物质的量
（3）煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．
已知：CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
试回答下列问题
①上述正向反应是______反应（填“放热”、“吸热”），某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，容器内混合气体的压强______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
②在830℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有______选填A、B、C、D）．
（4）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：2CO2（g）+6H2（g）
用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式______．若以4.48L•min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9℃），用该电池电解100mL 2mol•L-1CuSO4溶液，通电0.5min后，理论上可析出金属铜______g．
正确答案
解：（1）根据平衡常数K=
故答案为：1.0×10-6；
（2）①由图象可知在15min内NO的物质的量变化0.4mol，则NO的平均反应速率为=
②由图象可知，平衡向正反应方向移动，
a、加入催化剂，平衡不移动，故a错误；
b、降低温度，平衡向正反应方向移动，故b正确；
c、缩小容器体积，平衡向正反应方向移动，达平衡时，浓度应大于25min时的浓度，故c错误；
d、增加CO2的物质的量，平衡向逆反应方向移动，氮气的平衡浓度降低，故d错误．
故答案为b；
（3）1）根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，反应前后气体体积不变，等容容器中压强之比等于温度之比，所以压强增大，故答案为：放热；增大；
（2）根据830℃时，平衡常数k=1计算；
A、Q=
B、Q=
C、只有反应物，反应向正反应方向移动，故C正确；
D、Q=
故答案为：B、C．
（4）若用甲醚作为燃料电池的原料，甲醚在负极失电子反应氧化反应，在碱性介质中电池负极的电极反应式：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
故答案为：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
③甲醚燃料电池设计如图所示的装置，甲醚燃料电池为原电池做电源电解硫酸铜溶液，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu，通入甲醚（沸点为-24.9℃）的速率为4.48L•min-1（标准状况），则通电0.5min后消耗甲醚的物质的量是2.24L即0.1mol，根据反应CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，这些甲醚伴随着1.2mol电子转移，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu，100mL2mol•L-1CuSO4溶液中铜离子的物质的量是0.2mol，只能转移电子0.4mol，当转移电子1.2mol时，析出金属铜的物质的量是0.2mol，质量是0.2mol×64g/mol=12.8g，
故答案为：12.8．
解析
解：（1）根据平衡常数K=
故答案为：1.0×10-6；
（2）①由图象可知在15min内NO的物质的量变化0.4mol，则NO的平均反应速率为=
②由图象可知，平衡向正反应方向移动，
a、加入催化剂，平衡不移动，故a错误；
b、降低温度，平衡向正反应方向移动，故b正确；
c、缩小容器体积，平衡向正反应方向移动，达平衡时，浓度应大于25min时的浓度，故c错误；
d、增加CO2的物质的量，平衡向逆反应方向移动，氮气的平衡浓度降低，故d错误．
故答案为b；
（3）1）根据表中数据可知，温度升高平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，温度升高，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，反应前后气体体积不变，等容容器中压强之比等于温度之比，所以压强增大，故答案为：放热；增大；
（2）根据830℃时，平衡常数k=1计算；
A、Q=
B、Q=
C、只有反应物，反应向正反应方向移动，故C正确；
D、Q=
故答案为：B、C．
（4）若用甲醚作为燃料电池的原料，甲醚在负极失电子反应氧化反应，在碱性介质中电池负极的电极反应式：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
故答案为：CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
③甲醚燃料电池设计如图所示的装置，甲醚燃料电池为原电池做电源电解硫酸铜溶液，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu，通入甲醚（沸点为-24.9℃）的速率为4.48L•min-1（标准状况），则通电0.5min后消耗甲醚的物质的量是2.24L即0.1mol，根据反应CH3OCH3-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O，这些甲醚伴随着1.2mol电子转移，阴极电极反应为Cu2++2e-=Cu，100mL2mol•L-1CuSO4溶液中铜离子的物质的量是0.2mol，只能转移电子0.4mol，当转移电子1.2mol时，析出金属铜的物质的量是0.2mol，质量是0.2mol×64g/mol=12.8g，
故答案为：12.8．
现有反应：mA（g）+nB（g）⇌pC（g），达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数减小，则：
（1）该反应的正反应为______热反应，且m+n______ p（填“＞”“=”“＜”）．
（2）减压时，A的质量分数______．（填“增大”“减小”或“不变”，下同）
（3）若保持容器体积不变，加入B，则A的转化率______．
（4）若升高温度，则逆反应速率将______．
（5）保持容器体积不变，充入氖气，反应速率______．
正确答案
吸
＞
增大
增大
增大
不变
解析
解：（1）当升高温度时，B的转化率变大，说明温度升高平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，说明m+n＞p，故答案为：吸；＞；
（2）当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，说明压强减小平衡向逆反应方向移动，所以A的质量分数增大，故答案为：增大；
（3）若保持容器体积不变，加入B，平衡正向移动，A的转化率增大，故答案为：增大；
（4）升高温度，则正、逆反应速率都增大，故答案为：增大；
（5）保持容器体积不变，充入氖气，非反应气体，各物质的浓度不变，所以反应速率不变，故答案为：不变．
在一恒压密闭容器中充入1mol NO2建立如下平衡：2NO2⇌N2O4，此时NO2的转化率为x%，在其他条件不变的条件下，再充入1mol NO2，待新平衡建立时测得NO2的转化率为y%，则大小关系正确的是（ ）
正确答案
解析
解：在一个容积可变的容器中通入气体，为了保持压强的一定，容器的体积必然会膨胀，假设，在题给的过程中，容器的体积从A变化到A+B（见图）．
对于可逆反应 2AB3（g）⇌A2（g）+3B2（g）（正反应为吸热），下列图象正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A．升高温度，向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，与图象不符，故A错误；
B．升高温度，向正反应方向移动，生成物的含量增大，与图象不符，故B错误；
C．增大压强，平衡逆向移动，反应物的含量增大，与图象不符，故C错误；
D．升高温度，向正反应方向移动，反应物的含量减少，而增大压强，平衡逆向移动，反应物的含量增大，与图象符合，故D正确；
故选D．
下列对各种平衡体系的叙述中，不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、醋酸钠溶液中存在如下平衡：CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-，使得溶液中的c（OH-）＞c（H+），向其中加入酚酞，会变红色，故A正确；
B、X（g）+Y（g）⇌2Z（g）+W（s）△H＞0，平衡后，升高温度，化学平衡向着正方向进行，c（Z）增大，故B正确；
C、在醋酸溶液中存在平衡：CH3COOH⇌CH3COO-+H+，加入少量的CH3COONa固体，增大醋酸根离子浓度，会使其电离平衡逆向移动，故C错误；
D、碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中，加入稀盐酸，消耗碳酸根浓度，平衡正向移动，即向溶解的方向移动，故D正确．
故选C．
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