- 化学平衡
- 共20016题
（2015秋•衡阳县期末）在容积一定的密闭容器中，反应2A⇌B（g）+C（g）达到平衡后，升高温度容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、因温度升高，平衡向吸热的方向移动，若正反应是吸热反应，平衡正向移动，如果A为气态时，根据ρ=
B、因温度升高，平衡向吸热的方向移动，若正反应是放热反应，平衡逆向移动，如果A为气态时，根据ρ=
C、在平衡体系中加入少量C，由于C是气体，所以C的浓度增大，平衡向左移动，物质A的转化率减小，故C错误；
D、如果A是气体，该反应是前后气体体积不发生变化的反应，因此改变压强，平衡不发生移动，但是如果A不是气体，则平衡一定会移动，故D错误．
故选A．
在容积固定的密闭容器中存在如下反应：A（g）+3B（g）⇌2C（g）△H＜0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，并根据实验数据作出下列关系图：
下列判断一定错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图I中，根据斜率大小可知，在乙条件下的化学反应速率，明显比在甲条件下的化学反应速率快；在乙条件下C的平衡浓度，比在甲条件下的C的平衡浓度大，相比较而言，条件乙既有利于此反应的化学反应速率增大又有利于平衡向正反应方向移动．说明甲、乙两个条件不仅影响化学反应速率，而且影响化学平衡，而催化剂不影响化学平衡，故A错误；
B、图Ⅱ根据斜率大小可知，在乙条件下的化学反应速率，比在甲条件下的化学反应速率慢，如果甲、乙两个条件是压强对反应的影响，从化学反应速率来讲，是甲的压强较高，而在乙条件下B的转化率，比在甲条件下B的转化率高，说明条件乙有利于平衡向正反应方向移动，而所给反应正反应气体体积减小，不符合勒夏特列原理，故B错误；
C、温度高化学反应速率快，则甲的温度高，但是由于正反应放热，升高温度平衡左移，B的转化率减小，不利于反应向正反应方向进行，故C正确；
D、催化剂只改变化学反应速率不影响化学平衡，但甲的时间短，反应速率快，则甲的催化效率高，故D正确；
故选AB．
（2015春•阜阳校级期末）已知2A（g）+B（g）⇌2C（g），向容积为1L的密闭容器中加入0.050molA和0.025molB，在500℃时充分反应，达平衡后测得c（C）=0.040mol•L-1放出Q1kJ．
（1）a．v（C）=2v（B） b．容器内压强保持不变
c．v逆（A）=2v正（B） d．容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中只加入0.050molC，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q2kJ，则Q1与Q2之间的关系式可表示为______（用含Q1、Q2的代数式表示）．
（3）若反应温度升高，A的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
正确答案
解：（1）a．v（C）=2v（B），不能判断正反应速率和逆反应速率的关系，所以不能说明已经达到平衡状态，故错误；
b．反应后气体的物质的量减小，所以容器内的压强减小，所以容器内压强保持不变，即是平衡状态，故正确；
c．v逆（A）=2v逆（B）=2v正（B），故正确；
d．反应后气体的体积不变，气体的质量也不变，所以容器内气体的密度始终保持不变，不能判断平衡状态，故错误；
故答案为：bc；
（2）2A（g）+B（g）⇌2C（g）
起始的量：0.050mol 0.025mol 0
转化的量：x 0.5x x
平衡的量：0.050-x 0.025-0.5x x
已知达平衡后测得c（C）=0.040mol．L-1，所以0.040mol．L-1×1L=x，即x=0.04mol；
若在相同的容器中只加入0.050mol C，把C全部转化为AB时，则生成0.050mol A和0.025mol B，与第一次相等，所以两次的平衡为等效平衡，所以平衡时各物质的量相同；
2C（g）⇌2A（g）+B（g）
起始的量：0.050mol 0 0
转化的量：y y 0.5y
平衡的量：0.050-y y 0.5y
所以0.04=0.050-y，即y=0.01mol，则，则
所以Q1=4Q2，
故答案为：Q1=4Q2；
（3）正反应是放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，所以A的转化率减小，故答案为：减小．
解析
解：（1）a．v（C）=2v（B），不能判断正反应速率和逆反应速率的关系，所以不能说明已经达到平衡状态，故错误；
b．反应后气体的物质的量减小，所以容器内的压强减小，所以容器内压强保持不变，即是平衡状态，故正确；
c．v逆（A）=2v逆（B）=2v正（B），故正确；
d．反应后气体的体积不变，气体的质量也不变，所以容器内气体的密度始终保持不变，不能判断平衡状态，故错误；
故答案为：bc；
（2）2A（g）+B（g）⇌2C（g）
起始的量：0.050mol 0.025mol 0
转化的量：x 0.5x x
平衡的量：0.050-x 0.025-0.5x x
已知达平衡后测得c（C）=0.040mol．L-1，所以0.040mol．L-1×1L=x，即x=0.04mol；
若在相同的容器中只加入0.050mol C，把C全部转化为AB时，则生成0.050mol A和0.025mol B，与第一次相等，所以两次的平衡为等效平衡，所以平衡时各物质的量相同；
2C（g）⇌2A（g）+B（g）
起始的量：0.050mol 0 0
转化的量：y y 0.5y
平衡的量：0.050-y y 0.5y
所以0.04=0.050-y，即y=0.01mol，则，则
所以Q1=4Q2，
故答案为：Q1=4Q2；
（3）正反应是放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，所以A的转化率减小，故答案为：减小．
下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．该反应3A（g）⇌B（g）+C（g）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A的转化率增大，故A正确；
B．对于可逆反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），增大氮气浓度，活化分子百分数不变，但增大了反应体系中单位体积活化分子的数目，从而使反应速率增加，故B错误；
C．AlCl3溶液在加热时水解生成Al（OH）3，生成的HCl易挥发，最终生成Al（OH）3，在加强热时，Al（OH）3不稳定，分解生成Al2O3，而NaAlO2溶液加入水解生成Al（OH）3与NaOH，最终又反应生成NaAlO2，NaAlO2溶液蒸发并灼烧得到NaAlO2，故C错误；
D．反应NH3（g）+HCl（g）=NH4Cl（s）的△H＜0、△S＜0，根据△H-T△S＜0可知反应在低温度下能自发进行，高温下不能自发进行，故D错误；
故选A．
对于可逆反应mA+nB═pC+qD从正反应开始反应并在一定条件下达到平衡后，如果增大压强，则容器内气体平均相对分子质量增大，下列有关判断错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、如果都是气体，压强改变，相对分子量不变，所以反应物A或B至少有一个是气体，故A正确；
B、如果器内是单一气体，相对分子量是一个定值，故B正确；
C、如反应物和生成物都是气体，平衡逆向移动，则容器内气体平均相对分子质量增大，所以m+n可能大于p+q，故C正确；
D、若m＜p，且D是气体，与A和C的状态有关，B可能是气体也可能不是，故D错误；
故选D．
一混合气体，在密闭容器中发生如下反应：xA（g）+yB（g）⇌zC（g），达到平衡后，测得A的浓度为0.5mol/L，当在恒温下将密闭容器的容积扩大1倍再达平衡时，测得A的浓度为0.3mol/L．则下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：保持温度不变，将容器的体积扩大两倍，如平衡不移动，A的浓度为0.25mol/L，小于实际A的浓度变为0.3mol/L，说明平衡向生成A的方向移动，即向逆反应移动，
A、增大体积，压强减小，平衡向逆反应移动，压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动，即x+y＞z，故A正确；
B、依据分析判断，化学平衡逆向进行，故B错误；
C、平衡向逆反应方向移动，B的转化率降低，故C错误；
D、平衡向逆反应移动，减小压强平衡向气体物质的量增大的方向移动，气体A的物质的量增大，故D错误；
故选：A．
科学研究表明，不少化学反应都具有可逆性，即正向反应和逆向反应都能同时进行．
（1）一定条件下，当可逆反应的正反应速率与逆反应速率______时，反应物与生成物的浓度______，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这种状态叫化学平衡状态．
（2）外界条件的变化有可能破坏原有的平衡状态，并在新的条件下建立新平衡，可逆反应中旧平衡破坏和新平衡建立的过程叫化学平衡的移动．化学平衡移动的方向由条件改变时正反应速率[v（正）]和逆反应速率[v（逆）]的相对大小决定．当v（正）＞v（逆）时，平衡向右（正反应方向）移动，当v（正）＜v（逆）时，平衡向左（逆反应方向）移动，当v（正）=v（逆）时，平衡不移动．勒夏特列从大量实验事实中总结出平衡移动的规律（勒夏特列原理）：如果改变影响平衡的一个条件，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动．一定条件下可逆反应2A（g）+B（s） 
1增大C的浓度______ ②减小A的浓度______③增大压强______
（3）已知使用催化剂不能使化学平衡发生移动，试从反应速率的角度说明催化剂不能使化学平衡发生移动的原因______．
正确答案
解：（1）一定条件下，当可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时，反应物与生成物的浓度保持不变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这种状态叫化学平衡状态，故答案为：相等；保持不变；
（2）根据影响化学平衡移动的因素，减小反应物的浓度，化学平衡逆向移动，增大反应物的浓度，化学平衡正向移动，增大生成物的浓度，化学平衡逆向进行，减小生成物的浓度，化学平衡正向进行，可逆反应2A（g）+B（s）
（3）使用催化剂不能使化学平衡发生移动，因为催化剂同时等幅改变正逆反应速率，故答案为：催化剂同时等幅改变正逆反应速率，条件变化后正逆反应速率依然相等．
解析
解：（1）一定条件下，当可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时，反应物与生成物的浓度保持不变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这种状态叫化学平衡状态，故答案为：相等；保持不变；
（2）根据影响化学平衡移动的因素，减小反应物的浓度，化学平衡逆向移动，增大反应物的浓度，化学平衡正向移动，增大生成物的浓度，化学平衡逆向进行，减小生成物的浓度，化学平衡正向进行，可逆反应2A（g）+B（s）
（3）使用催化剂不能使化学平衡发生移动，因为催化剂同时等幅改变正逆反应速率，故答案为：催化剂同时等幅改变正逆反应速率，条件变化后正逆反应速率依然相等．
加热装有1molHI气体的定容密闭容器，在t1℃，2HI（g）⇌H2（g）+I2（g）；△H＞0反应达到平衡时，I2的物质的量分数为x1；若起始时在该容器中加入2molHI，在t2℃达到平衡时，I2的物质的量分数为x2；则下列关系正确的是（ ）
正确答案
解析
解：在t2℃，起始时在该容器中加入2molHI到达的平衡，可以等效为在原平衡的基础上先增大压强，平衡不移动，I2的物质的量分数不变，再改变温度到t2℃到达平衡，
A、该反应正反应是吸热反应，若t1＞t2，降低温度平衡向逆反应移动，则x1＞x2，故A错误；
B、该反应正反应是吸热反应，若t1=t2，平衡不移动，则x1=x2，故B错误；
C、该反应正反应是吸热反应，若t1＜t2，升高温度平衡向正反应移动，则x1＜x2，故C错误；
D、该反应正反应是吸热反应，若t1＜t2，升高温度平衡向正反应移动，则x1＜x2，故D正确；
故选D．
甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）工业上一般采用两种方法制备甲醇：
反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1
反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数（K）．
由表中数据判断△H1______0（填“＜”、“=”或“＞”）．
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L密闭容器中充分反应，4分钟后反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.4mol，则CO的反应速率为______，此时的压强是反应前压强的______倍．
（2）反应Ⅱ的平衡常数表达式为______，为了加快反应Ⅱ的反应速率，并且提高H2的转化率，采取的措施是______（填写正确选项的字母）．
a．增大CO2的浓度 b．增大H2的浓度 c．增大压强 d．加入催化剂
（3）工业上利用CO与水蒸气的反应，将有毒的CO转化为无毒的CO2，书写有关热化学反应方程式______．该反应在830K下进行时，初始浓度到达平衡的时间有如下的关系：
则n为______min．
（4）近年来，科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池．该电池中甲醇发生反应的一极为______极、其电极反应式为______．
（5）用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，每消耗0.2mol CH3OH，阴极产生标况下气体的体积为______L．
正确答案
解：（1）①图表分析判断，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应，△H＜0；
故答案为：＜；
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L密闭容器中充分反应，4分钟后反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.4mol，依据化学平衡三段式列式计算；
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
起始量（mol） 2 6 0
变化量（mol）1.6 3.2 1.6
平衡量（mol） 0.4 2.8 1.6
CO的反应速率=
平衡状态气体压强和起始压强之比等于气体物质的量之比P（平衡）：P（起始）=（0.4+2.8+1.6）：（2+6）=4.8：8=0.6；
故答案为：0.2mol/（L•min），0.6；
（2）CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），反应的平衡常数K=
为了加快反应Ⅱ的反应速率，并且提高H2的转化率；
a．增大CO2的浓度，增大氢气的转化率，平衡正向进行，反应速率加快，故a符合；
b．增大H2的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，氢气的转化率减小，故b不符合；
c．增大压强，反应速率增大，平衡正向进行，氢气转化率增大，故c符合；
d．加入催化剂改变化学反应速率不改变化学平衡，氢气转化率不变，故d不符合；
故答案为：K=
（3）反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1
反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H2
依据盖斯定律反应Ⅰ-反应Ⅱ得到CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=△H1-△H2；
图表中数据保持氢气初始浓度不变，一氧化碳浓度增大一倍，达到平衡所需时间缩短4分钟，所以分析判断n=4min；
故答案为：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=△H1-△H2 、4；
（4）甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池，燃料电池中燃料在原电池负极发生氧化反应，甲醇失电子在碱溶液中生成碳酸钾，该电池中甲醇发生反应的一极为负极，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
故答案为：负，CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（5）用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，每消耗0.2mol CH3OH，转移电子1.2mol，阴极电极反应为2H++2e-=H2↑，产生标况下气体的体积=0.6mol×22.4L/mol=13.44L；
故答案为：13.44．
解析
解：（1）①图表分析判断，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，正反应是放热反应，△H＜0；
故答案为：＜；
②某温度下，将2mol CO和6mol H2充入2L密闭容器中充分反应，4分钟后反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.4mol，依据化学平衡三段式列式计算；
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
起始量（mol） 2 6 0
变化量（mol）1.6 3.2 1.6
平衡量（mol） 0.4 2.8 1.6
CO的反应速率=
平衡状态气体压强和起始压强之比等于气体物质的量之比P（平衡）：P（起始）=（0.4+2.8+1.6）：（2+6）=4.8：8=0.6；
故答案为：0.2mol/（L•min），0.6；
（2）CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），反应的平衡常数K=
为了加快反应Ⅱ的反应速率，并且提高H2的转化率；
a．增大CO2的浓度，增大氢气的转化率，平衡正向进行，反应速率加快，故a符合；
b．增大H2的浓度，平衡正向进行，反应速率增大，氢气的转化率减小，故b不符合；
c．增大压强，反应速率增大，平衡正向进行，氢气转化率增大，故c符合；
d．加入催化剂改变化学反应速率不改变化学平衡，氢气转化率不变，故d不符合；
故答案为：K=
（3）反应Ⅰ：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1
反应Ⅱ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H2
依据盖斯定律反应Ⅰ-反应Ⅱ得到CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=△H1-△H2；
图表中数据保持氢气初始浓度不变，一氧化碳浓度增大一倍，达到平衡所需时间缩短4分钟，所以分析判断n=4min；
故答案为：CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=△H1-△H2 、4；
（4）甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池，燃料电池中燃料在原电池负极发生氧化反应，甲醇失电子在碱溶液中生成碳酸钾，该电池中甲醇发生反应的一极为负极，电极反应为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
故答案为：负，CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（5）用该电池作电源，用惰性电极电解饱和NaCl溶液时，CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，每消耗0.2mol CH3OH，转移电子1.2mol，阴极电极反应为2H++2e-=H2↑，产生标况下气体的体积=0.6mol×22.4L/mol=13.44L；
故答案为：13.44．
在恒温恒压下，向密闭容器中充入4mol A和2mol B，发生如下反应：2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H＜0.2min后，反应达到平衡，生成C为1.6mol．则下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由化学平衡三段式可知，
2A（g）+B（g）⇌2C（g）
起始量（mol） 4 2 0
变化量（mol） 1.6 0.8 1.6
平衡量（mol） 2.4 1.2 1.6
若反应开始时容器体积为2L，平衡后容器体积小于2L，则v（C）＞0.4mol/（L•min），故A错误；
B、依据平衡计算，在恒压绝热条件下反应，反应是放热反应，温度升高平衡逆向进行，平衡后n（C）＜1.6mol，故B正确；
C、若2min后，向容器中再投入等物质的量A、C，平衡正向进行，B的转化率增大，故C错误；
D、恒温恒容条件反应过程中，压强减小，平衡逆向进行放出的热量减小，故D错误；
故选B．
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