- 化学平衡
- 共20016题
下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是（ ）
正确答案
解析
解：A、合成氨是正反应体积减小的反应，加压有利于平衡正向移动，故A正确；
B、氯气和水反应是可逆反应，生成氯离子，食盐水中有大量氯离子，可抑制氯气与水反应，故实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2，故B正确；
C、催化剂不影响平衡移动，只能加快反应速率，故C错误；
D、增大氧气的浓度，平衡正向移动，可以提高二氧化硫的转化率，故D正确；
故选C．
（2013秋•台江区校级月考）已知：3A（g）+B（g）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、对于反应：3A（g）+B（g）
B、温度越高，化学反应速率越快，所以在600℃时先达到化学平衡状态，故B错误；
C、根据表中数据，P1＞P2，增大压强，C的百分含量要增加，故C错误；
D、根据C的分析，该反应是放热的，所以温度升高，平衡常数K减小，故D错误．
故选A．
PtF6（g）+e-═PtF6-（g）△H2=-771.1kJ•mol-1
O2+PtF6-（s）═O2+（g）+PtF6-（g）△H3=+482.2kJ•mol-1
则反应：O2（g）+PtF6（g）═O2+PtF6-（s）的△H=______ kJ•mol-1．
（2）如图为合成氨反应在使用相同的催化剂，不同温度和压强条件下进行反 应，初始时N2和H2的体积比为1：3时的平衡混合物中氨的体积分数：
①在一定的温度下，向体积不变的密闭容器中充入氮气和氢气发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是______．
a．体系的压强保持不变
b．混合气体的密度保持不变
c．N2和H2的体积比为1：3
d．混合气体的平均摩尔质量不变
②分别用vA（NH3）和vB（NH3）表示从反应开始到平衡状态A、B时的反应速率，则vA（NH3）______ vB（NH3）（填“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数kA______ kB（填“＞”、“＜”或“=”），在250℃、1.0×104kPa下达到平衡，H2的转化率为______%（计算结果保留小数点后一位）；
（3）25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液呈酸性，原因______（用离子方程式表示）．向该溶液中加入bL氨水后溶液呈中性，则所加氨水的浓度为______mol/L（用含a、b的代数式表示，NH3•H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5）
（4）如图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池（电解质溶液为KOH溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜．电镀一段时间后，装置Ⅰ中溶液的pH______（填“变大”、“变小”或“不变”），a极电极反应方程式为______；若电镀结束后，发现装置Ⅱ中阴极质量变化了25.6g（溶液中硫酸铜有剩余），则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷______L（标准状况下）．
正确答案
解：（1）已知：①O2（g）=O2+（g）+e-△H1=+1175.7kJ•mol-1
②PtF6（g）+e-=PtF6-（g）△H2=-771.1kJ•mol-1
③O2+PtF6-（s）=O2+（g）+PtF6-（g）△H3=+482.2kJ•mol-1
反应O2（g）+PtF6（g）=O2+PtF6-（s）可以是①+②-③得到，该反应的焓变△H=（+1175.7kJ•mol-1）+（-771.1kJ•mol-1）-482.2kJ•mol-1=-77.6kJ•mol-1，
故答案为：O2（g）+PtF6（g）=O2+PtF6-（s）△H=-77.6kJ•mol-1；
（2）①a．氮气氢气合成氨气的反应是反应前后系数和减小的反应，体系的压强保持不变，证明达到了平衡状态，故a正确；
b、混合气体的质量在前后是守恒的，体积不变，密度始终保持不变，所以密度不变化学反应不一定平衡，故b错误；
c、N2和H2的体积比为1：3，化学反应不一定平衡，故c错误；
d．混合气体质量前后是守恒的，物质的量变化，所以混合气体的平均摩尔质量会变化，当M不变，证明达到了平衡，故d正确．
故选：a d；
②增大压强，化学反应速率加快，根据图示内容知道，B的压强较大，所以vA（NH3）＜vB（NH3），合成氨的反应是放热的，所以温度升高，速率加快，反应的平衡常数减小，因为A点温度低，所以kA＞kB，在250℃、1.0×104kPa下达到平衡，氨气的体积分数是50%，则设N2的转化量为x，
N2+3H2⇌2NH3，
初始量：1 3 0
变化量：x 3x 2x
平衡量：1-x 3-3x 2x
（3）NH4NO3溶于水，铵根离子水解导致溶液呈酸性，即NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，c（NH4+）=c（NO3-）=
当溶液显示中性时，c（OH-）=10-7mol/L，所以
（4）甲烷燃料电池中，消耗氢氧化钾，所以pH变小，装置Ⅱ中实现铁棒上镀铜，阴极上的电极反应是：Cu2++2e-=Cu，质量变化了25.6g即生成铜0.4mol，则电子转移了0.8mol，装置Ⅰ燃料做负极，负极a极反应为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，转移0.8mol电子，会消耗甲烷0.1mol，即2.24L，
故答案为：变小；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；2.24．
解析
解：（1）已知：①O2（g）=O2+（g）+e-△H1=+1175.7kJ•mol-1
②PtF6（g）+e-=PtF6-（g）△H2=-771.1kJ•mol-1
③O2+PtF6-（s）=O2+（g）+PtF6-（g）△H3=+482.2kJ•mol-1
反应O2（g）+PtF6（g）=O2+PtF6-（s）可以是①+②-③得到，该反应的焓变△H=（+1175.7kJ•mol-1）+（-771.1kJ•mol-1）-482.2kJ•mol-1=-77.6kJ•mol-1，
故答案为：O2（g）+PtF6（g）=O2+PtF6-（s）△H=-77.6kJ•mol-1；
（2）①a．氮气氢气合成氨气的反应是反应前后系数和减小的反应，体系的压强保持不变，证明达到了平衡状态，故a正确；
b、混合气体的质量在前后是守恒的，体积不变，密度始终保持不变，所以密度不变化学反应不一定平衡，故b错误；
c、N2和H2的体积比为1：3，化学反应不一定平衡，故c错误；
d．混合气体质量前后是守恒的，物质的量变化，所以混合气体的平均摩尔质量会变化，当M不变，证明达到了平衡，故d正确．
故选：a d；
②增大压强，化学反应速率加快，根据图示内容知道，B的压强较大，所以vA（NH3）＜vB（NH3），合成氨的反应是放热的，所以温度升高，速率加快，反应的平衡常数减小，因为A点温度低，所以kA＞kB，在250℃、1.0×104kPa下达到平衡，氨气的体积分数是50%，则设N2的转化量为x，
N2+3H2⇌2NH3，
初始量：1 3 0
变化量：x 3x 2x
平衡量：1-x 3-3x 2x
（3）NH4NO3溶于水，铵根离子水解导致溶液呈酸性，即NH4++H2O⇌NH3•H2O+H+，c（NH4+）=c（NO3-）=
当溶液显示中性时，c（OH-）=10-7mol/L，所以
（4）甲烷燃料电池中，消耗氢氧化钾，所以pH变小，装置Ⅱ中实现铁棒上镀铜，阴极上的电极反应是：Cu2++2e-=Cu，质量变化了25.6g即生成铜0.4mol，则电子转移了0.8mol，装置Ⅰ燃料做负极，负极a极反应为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，转移0.8mol电子，会消耗甲烷0.1mol，即2.24L，
故答案为：变小；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；2.24．
某温度下，在恒容密闭容器中充入NO2，发生反应2NO2（g）⇌N2O4（g）△H＜0，达到平衡后，下列说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、再充入少量NO2，相当于增大压强，平衡正向移动，达平衡后NO2的转化率升高，故A正确；
B、再充入少量NO2，相当于增大压强，平衡正向移动，达平衡后NO2的体积分数减小，故B错误；
C、再充入少量N2O4，相当于增大压强，平衡正向移动，达平衡后NO2的体积分数减小，故C正确；
D、升高温度，平衡逆向移动，体系的颜色加深，故D正确；
故选B．
正确答案
解析
解：由图可知10-25min平衡状态时，X表示的生成物的浓度变化量为（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，Y表示的反应物的浓度变化量为（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，X表示的生成物的浓度变化量是Y表示的反应物的浓度变化量的2倍，所以X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线，
A．由上述分析可知，X表示NO2浓度随时间的变化曲线，Y表示N2O4浓度随时间的变化曲线，故A正确；
B．由图象可知，10 min内用N2O4的浓度变化量为：（0.6-0.4）mol/L=0.2mol/L，故v（NO2）=
C.25min时，X的浓度增大，Y的浓度不变，只能是增大X的浓度，所以曲线发生变化的原因是增加NO2浓度，不可能是将密闭容器的体积缩小为1L引起的，故C正确；
D．由图象可知，10 min内用NO2的浓度变化量为：（0.6-0.2）mol/L=0.4mol/L，故v（NO2）=
故选B．
在密闭容器中发生如下反应：mA（g）+nB（g）⇌pC（g）达到平衡后，保持温度不变，将容器体积缩小到原来的
正确答案
解析
解：平衡后将气体体积缩小到原来的
A、增大压强平衡向逆反应方向移动，增大压强平衡向体积减小的方向移动，则有：m+n＜p，故A错误；
B、增大压强平衡向逆反应方向移动，则反应物的转化率降低，故A的转化率降低，故B正确；
C、由上述分析可知，平衡向逆反应移动，故C错误；
D、平衡向逆反应移动，生成物的体积百分含量降低，即C的体积分数降低，故D错误．
故选B．
（2015秋•兰州校级期中）可逆反应2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）从正方向开始，并达到了平衡，此时SO2和O2的物质的量之比为2：1，若采取某种措施，导致SO2和O2又消耗了一些，并再次达到平衡，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．平衡时SO2和O2的物质的量之比为2：1，若加入某种反应物，则新平衡体系中，SO2和O2物质的量之比不为2：1，故A错误；
B．若增大压强，平衡向正反应方向移动，正逆反应速率均增大，但正反应速率大于逆反应速率，故B错误；
C．若恒压下，再加入物质的量之比为2：1的SO2和O2，达新平衡SO3的浓度不变，故C错误；
D．若所采取的措施是缩小容器的容积，平衡向正反应方向移动，转化的量之比为2：1，则新旧平衡中SO2和O2的转化率之比都是1：1，故D正确；
故选D．
工业上由焦炭或天然气制氢气的过程中会产生一氧化碳．为了除去氢气中混有的一氧化碳，可在催化剂存在的条件下将一氧化碳与水蒸气发生反应：
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.0kJ•mol-1
该反应在工业上被称为“一氧化碳变换”．
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=______．
K（200℃）______K（300℃）（填“＞”、“=”或“＜”）．
（2）恒温恒容条件下，以下能说明该反应达到平衡状态的是______（填字母序号）．
a．ν消耗（CO）=ν生成（H2O） b．c（CO2）=c（CO）
c．混合气体的总物质的量不再改变 d．混合气体的密度不再改变
（3）某温度下，在一个容积为10L的密闭容器中加入1mol CO和4mol H2O（g），反应经20min后达到平衡，测得平衡时CO2的物质的量为0.8mol，该时间范围内反应的平均速率ν （CO ）=______；平衡常数K的数值为______．
（4）某工业合成氨的原料气组成为：H2 40%、N2 20%、CO 30%、CO210%（均为体积分数）．现采用“一氧化碳变换”法，向上述原料气中加入水蒸气，将其中的CO除去．已知不同温度及反应物投料比（
①从表中数据可以得到控制不同条件时CO的转化率的变化规律．能使CO的转化率升高，可改变的条件是______、______．
②温度是一氧化碳变换工艺中最重要的工艺条件，实际生产过程中将温度控制在300℃左右，其原因是______．
正确答案
解：（1）反应CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）的平衡常数表达式为：K=
由于该反应为放热反应，温度越高，化学平衡向着逆向移动，则平衡常数越小，所以K（200℃）＞K（300℃）（
故答案为：
（2）a．ν消耗（CO）=ν生成（H2O），表示的是正反应速率和逆反应速率，且满足化学计量数关系，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故a正确；
b．c（CO2）=c（CO），无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到平衡状态，故b错误；
c．混合气体的总物质的量不再改变：该反应是气体体积不变的反应，无论是否达到平衡状态，气体的总物质的量始终不变，无法根据混合气体的总物质的量判断平衡状态，故c错误；
d．混合气体的密度不再改变：反应气体都是气体，气体的质量不变，容器的容积不变，根据ρ=
故答案为：a；
（3）利用三段式法可得：
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）
起始：1mol 4mol 0 0
转化：0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.8mol
平衡 0.2mol 3.2mol 0.8mol 0.8mol
该时间范围内反应的平均速率ν （CO ）=
该温度下该反应的平衡常数为：K=
故答案为：0.004 mol•L-1•min-1；1；
（4）①根据表中数据可知，反应物投料比相同时，升高温度，一氧化碳的体积分数增大；温度相同时，配料比越大，一氧化碳的体积分数减小，所以增大CO，增大反应物投料比（或原料气中水蒸气的比例），可以增大CO的转化率，
故答案为：降低温度；增大反应物投料比（或原料气中水蒸气的比例）；
②尽管提高温度，会提高反应速率，但平衡逆向移动，CO的转化率下降，实际生产过程中应该综合考虑速率和平衡两个方面，选择最佳温度为300℃，
故答案为：提高温度，会提高反应速率，但平衡逆向移动，CO的转化率下降，实际生产过程中应该综合考虑速率和平衡两个方面．
解析
解：（1）反应CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）的平衡常数表达式为：K=
由于该反应为放热反应，温度越高，化学平衡向着逆向移动，则平衡常数越小，所以K（200℃）＞K（300℃）（
故答案为：
（2）a．ν消耗（CO）=ν生成（H2O），表示的是正反应速率和逆反应速率，且满足化学计量数关系，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故a正确；
b．c（CO2）=c（CO），无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断是否达到平衡状态，故b错误；
c．混合气体的总物质的量不再改变：该反应是气体体积不变的反应，无论是否达到平衡状态，气体的总物质的量始终不变，无法根据混合气体的总物质的量判断平衡状态，故c错误；
d．混合气体的密度不再改变：反应气体都是气体，气体的质量不变，容器的容积不变，根据ρ=
故答案为：a；
（3）利用三段式法可得：
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）
起始：1mol 4mol 0 0
转化：0.8mol 0.8mol 0.8mol 0.8mol
平衡 0.2mol 3.2mol 0.8mol 0.8mol
该时间范围内反应的平均速率ν （CO ）=
该温度下该反应的平衡常数为：K=
故答案为：0.004 mol•L-1•min-1；1；
（4）①根据表中数据可知，反应物投料比相同时，升高温度，一氧化碳的体积分数增大；温度相同时，配料比越大，一氧化碳的体积分数减小，所以增大CO，增大反应物投料比（或原料气中水蒸气的比例），可以增大CO的转化率，
故答案为：降低温度；增大反应物投料比（或原料气中水蒸气的比例）；
②尽管提高温度，会提高反应速率，但平衡逆向移动，CO的转化率下降，实际生产过程中应该综合考虑速率和平衡两个方面，选择最佳温度为300℃，
故答案为：提高温度，会提高反应速率，但平衡逆向移动，CO的转化率下降，实际生产过程中应该综合考虑速率和平衡两个方面．
对于可逆反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，下列研究目的和示意图相符的是（ ）
正确答案
解析
解：A、该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，故A错误；
B、因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则氮气的转化率降低，与图象中转化率增大不符，故B错误；
C、反应平衡后，增大氮气的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，故C正确；
D、因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象不符，故D错误；
故选C．
一定条件下，可逆反应N2+3H2⇌2NH3（正反应为放热反应）达到平衡，当单独改变下述条件后，有关叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、催化剂同等程度改变反应速率，不改变化学平衡，加催化剂，V正、V逆都发生变化，且变化的倍数相等，故A正确；
B、反应时气体体积减小的反应，加压平衡正向进行，V正、V逆都增大，且V正增大的倍数大于V逆增大的倍数，故B正确；
C、降温反应速率减小，平衡正向进行，V正、V逆都减小，且V正减小的倍数小于V逆减小的倍数，故C错误；
D、增大氮气浓度平衡正向进行，正逆反应速率增大，氮气转化率减小，氢气转化率增大，故D正确；
故选C．
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