- 化学平衡
- 共20016题
（2015秋•西宁校级期末）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：
回答下列问题：
（1）该反应为______反应（填“吸热”、“放热”），写出该反应的平衡常数表达式：______
（2）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是______．
a．及时分离出CO气体 b．适当升高温度
c．增大CO2的浓度 d．选择高效催化剂
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______．
a．容器中压强不变 b．混合气体中 c（CO）不变
c．v正（H2）=v逆（H2O） d．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），试判断此时的温度为______℃．
（5）若在（4）所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2molCO2和3molH2充分反应达平衡时，H2的物质的量为______，CO2的物质的量为______．
a．等于1.0mol b．大于1.0mol c．大于0.5mol，小于1.0mol d．无法确定．
正确答案
解：（1）图表数据分析，平衡常数随温度升高增大，说明温度升高平衡正向进行，正反应是吸热反应；CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g），平衡常数是利用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到，K=
故答案为：吸热；
（2）a．及时分离出CO气体，反应速率减小，平衡正向移动，故错误；
b．适当升高温度，反应速率加快，平衡正向移动，故正确；
c．增大CO2的浓度反应速率加快，平衡正向移动，故正确；
d．选择高效催化剂，能使该反应的反应速率增大，但平衡不移动，故错误；故选bc；
（3）a、反应是一个反应前后体积不变的反应，压强的改变不会要引起平衡移动，故a错误；
b、化学平衡时，各组分的浓度不随时间的改变而改变，故b正确；
c、化学平衡状态的标志是v正=v逆，所以v正（H2）=v逆（H2O）表明反应达到平衡状态，故c正确；
d、c（CO2）=c（CO）时，不能表明正逆反应速率相等，不一定达到了平衡状态，故d错误．
故选bc；
（4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c（CO2）．c（H2）=c（CO）．c（H2O），说明 K=1，对应的温度是830℃，故答案为：830℃．
（5）若在（3）所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2mol CO2和3mol H2充分反应达平衡时，设氢气消耗物质的量为x；
CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）
起始量（mol/L） 2 3 0 0
变化量（mol/L） x x x x
平衡量（mol/L） 2-x 3-x x x
K=
故答案为：b；c．
解析
解：（1）图表数据分析，平衡常数随温度升高增大，说明温度升高平衡正向进行，正反应是吸热反应；CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g），平衡常数是利用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到，K=
故答案为：吸热；
（2）a．及时分离出CO气体，反应速率减小，平衡正向移动，故错误；
b．适当升高温度，反应速率加快，平衡正向移动，故正确；
c．增大CO2的浓度反应速率加快，平衡正向移动，故正确；
d．选择高效催化剂，能使该反应的反应速率增大，但平衡不移动，故错误；故选bc；
（3）a、反应是一个反应前后体积不变的反应，压强的改变不会要引起平衡移动，故a错误；
b、化学平衡时，各组分的浓度不随时间的改变而改变，故b正确；
c、化学平衡状态的标志是v正=v逆，所以v正（H2）=v逆（H2O）表明反应达到平衡状态，故c正确；
d、c（CO2）=c（CO）时，不能表明正逆反应速率相等，不一定达到了平衡状态，故d错误．
故选bc；
（4）某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：c（CO2）．c（H2）=c（CO）．c（H2O），说明 K=1，对应的温度是830℃，故答案为：830℃．
（5）若在（3）所处的温度下，在1L的密闭容器中，加入2mol CO2和3mol H2充分反应达平衡时，设氢气消耗物质的量为x；
CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）
起始量（mol/L） 2 3 0 0
变化量（mol/L） x x x x
平衡量（mol/L） 2-x 3-x x x
K=
故答案为：b；c．
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H=-924kJ/mol
据此回答：
（1）合成氨工业采取的下列措施中，不能用勒沙特列原理解释的是______（填序号）．
①20MPa～50MPa ②500℃的高温 ③铁触媒作催化剂
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中
（2）一定条件下NH3的平衡体积分数随n（N2）变化如图所示 （T-温度）．则T2______T1 （填＞、=、＜），判断的依据是：______．
（3）相同温度下，有恒容密闭容器A、恒压密闭容器B，两容器中均充入1molN2和3molH2，此时两容器的体积相等．在一定条件下反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1kJ；B中NH3的体积分数为b，放出热量Q2kJ．则：
a______b（填＞、=、＜），Q1______ Q2（填＞、=、＜），Q1______92.4（填＞、=、＜）．
正确答案
解：（1）①高于常压，增大压强，化学平衡会正向移动，有利于氨气的合成，能用勒沙特列原理解释，故错误；
②500℃的高温，不有利于氨气的合成，但是可以提高催化剂的催化活性，不能用勒沙特列原理解释，故正确；
③铁触媒作催化剂，不会引起化学平衡的移动，不能用勒沙特列原理解释，故正确；
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中，都会使得化学平衡正向移动，有利于氨的合成，能用勒沙特列原理解释，故错误；
故选②③；
（2）合成氨反应是放热反应，随着反应进行，体系温度逐渐升高，所以化学平衡会逆向移动，导致NH3的体积分数下降，即温度越高，NH3的体积分数越小，所以T2＜T1，故答案为：＜；合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2；
（3）恒容密闭容器A，反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1kJ，而恒压密闭容器B，均充入1mol N2和3molH2，反应发生后总物质的量减少，由pV=nRT可知，相对于A来说，相当于B加压，则平衡正向移动，氨气的体积分数变大，所以a＜b，B中放出的热量对，则Q1＜Q2，热化学方程式中反应热为完全反应放出的热量，而A中不能完全转化，放出的热量少，则Q1＜92.4，
故答案为：＜；＜；＜．
解析
解：（1）①高于常压，增大压强，化学平衡会正向移动，有利于氨气的合成，能用勒沙特列原理解释，故错误；
②500℃的高温，不有利于氨气的合成，但是可以提高催化剂的催化活性，不能用勒沙特列原理解释，故正确；
③铁触媒作催化剂，不会引起化学平衡的移动，不能用勒沙特列原理解释，故正确；
④将生成的氨液化并及时从体系中分离出来，未反应的N2、H2循环到合成塔中，都会使得化学平衡正向移动，有利于氨的合成，能用勒沙特列原理解释，故错误；
故选②③；
（2）合成氨反应是放热反应，随着反应进行，体系温度逐渐升高，所以化学平衡会逆向移动，导致NH3的体积分数下降，即温度越高，NH3的体积分数越小，所以T2＜T1，故答案为：＜；合成氨反应是放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，NH3的体积分数下降，所以T1＞T2；
（3）恒容密闭容器A，反应达到平衡状态，A中NH3的体积分数为a，放出热量Q1kJ，而恒压密闭容器B，均充入1mol N2和3molH2，反应发生后总物质的量减少，由pV=nRT可知，相对于A来说，相当于B加压，则平衡正向移动，氨气的体积分数变大，所以a＜b，B中放出的热量对，则Q1＜Q2，热化学方程式中反应热为完全反应放出的热量，而A中不能完全转化，放出的热量少，则Q1＜92.4，
故答案为：＜；＜；＜．
在一定条件下，将PCl3（g）和Cl2（g）充入体积不变的2L密闭容器中发生下述反应：PCl3（g）+Cl2（g）⇔PCl5（g）
5min末达到平衡，有关数据如表．
下列判断不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、升高温度，反应的平衡常数减小，平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，故A错误；
B、由表中数据可知，平衡时△c（PCl5）=0.4mol/L，根据方程式可知△c（PCl3）=0.4mol/L，v（PCl3）=
C、平衡时△c（PCl5）=0.4mol/L，根据方程式可知△c（Cl2）=0.4mol/L，△n（Cl2）=0.4mol/L×2L=0.8mol，故平衡时Cl2的物质的量为1mol/L×2L-0.8mol=1.2mol，故C正确；
D、平衡后移走2.0mol PCl3和1.0mol Cl2到达的平衡，等效为开始PCl3为1mol/L、Cl2为0.5mol/L到达平衡，反应物的浓度变为原平衡的一半，与原平衡相比，压强降低，平衡向逆反应移动，反应物转化率降低，故相同条件下再达平衡时，c（PCl5）＜0.2 mol•L-1，故D正确；
故选A．
可逆反应A（g）+B⇌C（g）+D，达到平衡时，下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．因为B和C系数比为1：1，则平衡时，单位时间内n（B）消耗﹕n（C）消耗=1：1，故A正确；
B．因A本身可能为有颜色的气体，则若增大A的浓度，平衡体系颜色加深，D不一定是具有颜色的气体，故B正确；
C．升高温度，C的百分含量减小，说明升温平衡逆向移动，即正反应为放热反应，故C正确；
D．因A、C为气体，且化学计量数相同，则增大压强平衡不移动，可说明B、D均不是气体或均为气体，故D错误；
故选D．
已知反应：Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）△H=a kJ•mol-1，测得在不同温度下，该反应的平衡常数K值随温度的变化如下表所示：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=______，a______0（填“大于”、“小于”或“等于”）．若在500℃2L密闭容器中进行该反应，CO2起始量为4mol，5min后达到平衡状态，则此时v（CO）为______．
（2）若在700℃时该反应达到平衡，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有______（填序号）．
A．缩小反应容器的体积
B．通入适量CO2
C．加入适量铁
D．升高温度到900℃E．使用合适的催化剂．
正确答案
大于
0.2mol/（L•min）
BD
解析
解：（1）反应Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）的平衡常数K=
升高温度平衡向吸热反应进行，故a＞0，
令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量为xmol，则：
Fe（s）+CO2（g）═FeO（s）+CO（g）
开始（mol）：4 0
变化（mol）：x x
平衡（mol）：4-x x
所以K=
故CO表示的平均速率v（CO）=
故答案为：
（2）A．缩小反应器容积，压强增大，化学平衡不移动，故A错误；
B．通入适量CO2，增大CO2的浓度，化学平衡向右移动，故B正确；
C．增加Fe的物质的量，不会引起化学平衡的移动，故C错误
D．升高温度到900℃，化学平衡正向移动，故D正确；
故选BD．
在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：
如图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是（ ） （注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，v（N2O）表示反应速率，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1＜c2）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A．由表可知，每隔10min，c（N2O）的变化量相等，故单位时间内c（N2O）的变化量是定值，即N2O的分解速率是定值，故A正确；
B．由表可知，每隔10min，c（N2O）的变化量相等，故单位时间内c（N2O）的变化与N2O的起始浓度无关，最终N2O完全分解，故B错误；
C．0-50min，c（N2O）由0.1变为0.05，故0.1mol•L-1N2O的半衰期为50min，20-60min，c（N2O）由0.08变为0.04，故0.08mol•L-1N2O的半衰期为40min，故随着浓度的减小，半衰期也在减小，故C错误；
D．由表可知，每隔10min，c（N2O）的变化量相等，故N2O的起始浓度越小，单位时间内的转化率越大，最终N2O完全分解，故D错误．
故选：A．
工业制取硫酸有一步重要反应是SO2在400～500℃下的催化氧化，2SO2+O2
正确答案
解析
解：该反应是前后气体体积减小的放热反应．
A、使用催化剂加快了反应速率，缩短反应时间，提高反应效率，故A正确；
B、该反应是可逆反应，所以该反应存在反应限度，反应物不可能100%的转化，故B正确；
C、达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度可能相等，也可能不相等，要依据反应物的初始浓度及转化率，故C错误；
D、增大反应物O2的浓度，化学平衡向正反应方向移动，所以提高了SO2的转化率，故D正确；
故选C．
在一密闭容器中充入1molNO2气体，建立如下平衡：2NO2⇌N2O4，测得NO2转化率为a%、在温度、体积不变时，再通入1molNO2，待新平衡建立时，测得 NO2转化率为b%，则a与b比较（ ）
正确答案
解析
解：第一次达平衡后，再通入1molNO2所到达的新平衡状态，在恒温恒压下，等效为在原平衡的基础上压强增大1倍所到达的平衡，增大压强平衡向体积减小的方向移动，即平衡向正反应方向移动，NO2的转化率增大，故b%＞a%，即b＞a，
故选B．
无水氯化铝是一种重要韵催化剂，工业上由Al2O3制备无水氯化铝的反应为：2Al2O3（s）+6Cl2（g）
正确答案
解析
解：A、增大反应体系的压强，反应速率加快，故A正确；
B、加入碳粉，平衡向右移动，原因是碳与O2反应，降低了生成物的浓度且吸收热量，故B错误；
C、氯化铝是共价化合物不能熔融电解生成铝，可以电解熔融氧化铝制备金属铝，故C错误；
D、氯化铝在水溶液中加热会水解，加入氯化氢气体会抑制氯化铝的水解；应将AlCl3•6H2O在氯化氢气流中加热，也可制得无水氯化铝，故D正确；
故选BC．
反应C （s）+CO2（g）⇌2CO（g）在恒容容器、一定温度下达到平衡，再充入CO2，达到
新的平衡时（温度不变），与原平衡比，以下正确的是（ ）
正确答案
解析
解：反应C （s）+CO2（g）⇌2CO（g）在恒容容器、一定温度下达到平衡，由于C为固体，再充入CO2，相当于在另一个完全相同的容器中反应，二者达到的平衡为等效平衡，再推压到原来的容器里，由于压强增大，平衡向逆反应方向移动，使CO2的转化率减小，
A、平衡向逆反应方向移动，故A错误；
B、CO2的摩尔质量大于CO的摩尔质量，CO2的量增加，平均摩尔质量增大，故B正确；
C、平衡向逆反应方向移动，CO2的转化率减小，故C错误；
D、充入CO2，浓度增大，正逆反应速率都增大，但是逆反应速率大于正反应速率，故D错误．
故选：B．
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