- 化学平衡
- 共20016题
A反应达到平衡时N2的转化率：M＞N
BH2的体积分数：M＞N
C容器N中达到平衡，测得容器中含有1.2mol NH3，此时N的容积为VL，则该反应在此条件下的平衡常数K=
D该反应在T℃时的平衡常数K：M=N
正确答案
解析
解：M容器保持恒容，N容器保持恒压，由于反应前后的气体系数和不等，所以两个平衡态也不一样，M容器达到平衡后压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中压强大于M容器，平衡正向进行；
A、M容器达到平衡后压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中N容器内的压强大于M容器，增大压强，平衡正向进行，所以达到平衡后氮气的转化率：M＜N，故A错误；
B、M容器达到平衡后体系压强减小，N容器中保持恒压，反应达到平衡过程中N容器内气体的压强大于M容器，平衡正向进行，达到平衡后氢气的体积分数：M＞N，故B正确；
C、依据化学平衡三段式列式计算平衡浓度，容器N中达到平衡，测得容器中含有1.2molNH3，此时N的容积为VL，
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g），
起始量（mol） 1 3 0
变化量（mol） 0.6 1.8 1.2
平衡量（mol） 0.4 1.2 1.2
平衡后物质的浓度c（N2）=
该反应的平衡常数为：K=
D、M容器保持恒容，N容器保持恒压，由于反应前后的气体系数和不等，所以两个平衡态也不一样，但温度相同平衡常数相同，该反应在T℃时的平衡常数K：M=N，故D正确；
故选A．
某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：X（g）+Y（g）═Z（g）+W（s）△H＞0．下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、W在反应中是固体，固体量的增减不会引起化学反应速率的改变和化学平衡的移动，故A错误；
B、该反应正反应为吸热反应，升高温度平衡向吸热反应移动，即向正反应移动，故B错误；
C、反应热△H与物质的化学计量数有关，物质的化学计量数不变，热化学方程式中反应热不变，与参加反应的物质的物质的量无关，故C错误；
D、随反应进行，气体的物质的量减小，压强减小，压强不变说明到达平衡，说明可逆反应到达平衡状态，故D正确．
故选D．
对可逆反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g），下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、反应处于平衡状态时，不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比，应为4v逆（O2）=5v正（NO），故A错误；
B、速率之比等于对应物质的化学计量数之比，所以达到化学平衡时，3v正（NO）=2v正（H2O），故B正确；
C、NH3、O2、NO和H2O的浓度相等时，可能达平衡状态，也可能未平衡，与物质的起始量和转化率有关，故C错误；
D、达到化学平衡时，若增大容器体积，反应物和生成物的浓度都减小，所以正逆反应速率都减小，故D错误；
故选B．
（2015秋•重庆校级期中）下列各表述与示意图一致的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、用0.1 mol•L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol•L-1NaOH溶液的pH随加入盐酸体积的变化，pH会突变，故A错误；
B、因反应为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动，平衡后升温K（逆）会增大，而K（正）会减小，图象中变化与实际上的变化相符，故B正确；
C、这不是可逆反应，锰离子的量会突然增加，所以图不符合，故C错误；
D、图象a活化能减小，a使用了催化剂，因该反应是放热反应，应反应物的总能量大于生成物的总能量，但图象描述是吸热反应，故D错误；
X、Y混合气体在密闭容器中发生如下反应：aX（g）+bY（g）⇌cZ（g）△H＜0；达到化学平衡后，测得X气体的浓度为0.5mol/L；当恒温下将密闭器的容积扩大一倍并再次达到平衡时，测得X气体的浓度为0.3mol/L．则下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：根据题意知，当恒温下将密闭器的容积扩大一倍的瞬间，X的物质的量浓度是0.25mol/L，再次达到平衡时，测得X气体的浓度为0.3mol/L，则X的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，
A．根据以上分析知，平衡向逆反应方向移动，故A错误；
B．减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，平衡向逆反应方向移动，所以a+b＞c，故B正确；
C．根据以上分析知，平衡向逆反应方向移动，则Y的转化率降低，故C错误；
D．根据以上分析知，平衡向逆反应方向移动，则Z的体积分数减少，故D错误；
故选B．
2007年2月，中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2．下列对此反应的叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、催化剂改变反应速率，故A错误；
B、催化剂改变反应速率，不改变平衡，反应物的转化率不变，故B错误；
C、升高温度增大反应速率，故C正确；
D、反应前后气体体积改变，改变压强，平衡发生移动，故D错误；
故选C．
某温度下，在一容积可变的容器中，反应2A（g）+B（g）⇌2C（g）达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol．保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由于是在容积可变的容器中，则在“均减半”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，故A、错误；
B、由于是在容积可变的容器中，则在“均加培”相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，故B错误；
C、同样由于容积可变，“均增加1mol”时相当于A、C物质的浓度减小，B物质的浓度增大，平衡向右移动，故C正确；
D、如A、C均减少1mol，B减少0.5mol，平衡不移动，B减少1mol，相当于在原平衡的基础上减少0.5molB，则平衡逆向移动，故D错误；
故选：C．
（2015秋•贵州校级期末）我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．
I．已知反应Fe2O3（s）+3CO（g）⇌2Fe（s）+3CO2（g）△H=-23.5kJ•mol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于64．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过l0min后达到平衡．欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是______
a．提高反应温度 b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂 d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ．高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：
CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：
（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=______
（2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
则下列关系正确的是______
A．c1=c2B．2Q1=Q3C．2α1=α3D．α1+α2=1
Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，图三是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：
（1）B极上的电极反应式为______
（2）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为______（标况下）．
正确答案
解：Ia．该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向逆反应移动，CO的平衡转化率降低，故a错误；
b．反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故b错误；
c．加入合适的催化剂，平衡不移动，故c错误；
d．移出部分CO2，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故d正确；
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触，可以加快反应速率，但平衡不移动，故e错误；
故答案为：d；
Ⅱ（1）由图可知，达到平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，则v（CH3OH）=
故答案为：0.15mol/（L•min）；
（2）A．甲、乙是完全等效平衡，平衡时各组分的浓度相等，所以平衡时甲醇的浓度c1=c2，故A正确；
B．丙与甲相比，等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2，压强增大，平衡向正反应方向移动，丙中反应物的转化率大于甲，丙中参加反应的CO大于甲中的2倍，故2Q1＜Q3，故B错误；
C．丙与甲相比，等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2，压强增大，平衡向正反应方向移动，丙中反应物的转化率大于甲，但2α1不一定等于α3 ，故C错误；
D．甲与乙是完全等效平衡，平衡时对应各组分的含量完全相同，CO的转化率为α1，则平衡时CO的物质的量为（1-α1）mol，乙中平衡时甲醇的转化率为α2，乙中平衡时CO的物质的量为α2mol，故（1-α1）=α2，整理得α1+α2=1，故D正确；
故选AD；
Ⅲ（1）总反应式为CH4+2O2+=CO2+2H2O，正极反应式为：2O2+8e-=4O2-，两式相减，负极反应为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，
故答案为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O；
（2）硫酸铜的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，开始阶段发生反应：2Cu2++2H2O
根据电子转移守恒，可知消耗的甲烷物质的量=
故答案为：1.12L．
解析
解：Ia．该反应正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向逆反应移动，CO的平衡转化率降低，故a错误；
b．反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，CO的平衡转化率不变，故b错误；
c．加入合适的催化剂，平衡不移动，故c错误；
d．移出部分CO2，平衡向正反应移动，CO的平衡转化率增大，故d正确；
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触，可以加快反应速率，但平衡不移动，故e错误；
故答案为：d；
Ⅱ（1）由图可知，达到平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L，则v（CH3OH）=
故答案为：0.15mol/（L•min）；
（2）A．甲、乙是完全等效平衡，平衡时各组分的浓度相等，所以平衡时甲醇的浓度c1=c2，故A正确；
B．丙与甲相比，等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2，压强增大，平衡向正反应方向移动，丙中反应物的转化率大于甲，丙中参加反应的CO大于甲中的2倍，故2Q1＜Q3，故B错误；
C．丙与甲相比，等效为在甲平衡的基础上再加入1mol CO和2mol H2，压强增大，平衡向正反应方向移动，丙中反应物的转化率大于甲，但2α1不一定等于α3 ，故C错误；
D．甲与乙是完全等效平衡，平衡时对应各组分的含量完全相同，CO的转化率为α1，则平衡时CO的物质的量为（1-α1）mol，乙中平衡时甲醇的转化率为α2，乙中平衡时CO的物质的量为α2mol，故（1-α1）=α2，整理得α1+α2=1，故D正确；
故选AD；
Ⅲ（1）总反应式为CH4+2O2+=CO2+2H2O，正极反应式为：2O2+8e-=4O2-，两式相减，负极反应为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，
故答案为：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O；
（2）硫酸铜的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol，开始阶段发生反应：2Cu2++2H2O
根据电子转移守恒，可知消耗的甲烷物质的量=
故答案为：1.12L．
下列反应是工业生产硝酸的一个反应过程，4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）△H=-1025kJ/mol，若反应物起始的物质的量相同．下列关于该反应的示意图不正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致一氧化氮的含量减少，故A正确．
B、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应，增大压强平衡向逆反应方向移动，导致一氧化氮的含量减少，故B正确．
C、该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致一氧化氮的含量减少，故C错误．
D、催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡，正催化剂能加快反应速率缩短反应到达平衡的时间，故D正确．
故选C．
（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．例如：
CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•molˉ1
CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
若2mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为1734kJ，则△H2=______．
（2）据报道，科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁．其反应为：Fe2O3（s）+3CH4（g）⇌2Fe（s）+3CO（g）+6H2（g）△H＞0
①若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g．则该段时间内CO的平均反应速率为______
②若该反应在恒温恒容容器中进行，能表明该反应达到平衡状态的是______
A．CH4的转化率等于CO的产率
B．混合气体的密度不变
C．v（CO）与v（H2）的比值为1：2
D．固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图1所示，当温度由T1升高到T2时，平衡常数KA______KB（填“＞”、“＜”或“=”）．纵坐标可以表示的物理量有哪些______
A．H2的逆反应速率
B．CH4的体积分数
C．混合气体的平均相对分子质量
D．CO的体积分数
（3）若往20mL 0.0lmol•L-l的弱酸HNO2溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液，测得混合溶液的温度变化如图2所示，下列有关说法正确的是______
①该烧碱溶液的浓度为0.02mol•L-1
②该烧碱溶液的浓度为0.01mol•L-1
③HNO2的电离平衡常数：b＞a
④从b点到c点，混合溶液中一直存在：
c（Na+）＞c（NO2-）＞c（OH）＞c（H+）
正确答案
解：（1）CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1 ①
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2 ②
根据盖斯定律得：2CH4（g）+4NO2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）+2N2（g）△H1+△H2
而 1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，所以△H1+△H2=-1734kJ•mol-1，则△H2=-1734kJ•mol-1+574kJ•mol-1=-1160 kJ•mol-1，
故答案为：-1160kJ•mol-1；
（2）①若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g的物质的量=
故答案为：0.012mol/（L•min）；
②A．CH4的转化率与CO的产率与是否达到平衡状态无关，故A错误；
B．反应前后气体的物质的量和质量都不同，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态，故B正确；
C、v（CO）与v（H2）的比值始终不变，所以其不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D、固体的总质量不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
③Fe2O3（s）+3CH4（g）═2Fe（s）+3CO（g）+6H2（g）△H＞0，反应是气体体积增大的吸热反应，升温平衡正向移动，平衡常数增大，KA＜KB；
A．H2的逆反应速率随温度的升高而增大，故A错误；
B．升温平衡正向移动，CH4的体积分数减小，故B正确；
C．升温平衡正向移动，混合气体的平均相对分子质量减小，故C正确；
D．升温平衡正向移动，CO的体积分数增大，故D错误；
故答案为：＜；BC；
（3）①HNO2是弱酸，次氯酸电离是吸热反应，酸碱中和反应是放热反应，当恰好完全中和时放出热量最多，c（NaOH）=
故①错误，②正确；
③电离吸热，温度越高电离平衡常数越大，所以HNO2的电离平衡常数：b点＞a点，故③正确；
④从b点到c点，当C（NaOH）较大时，可能出现：c（Na+）＞c（OH-）＞c（NO2-）＞c（H+），故错误；
故答案为：②③．
解析
解：（1）CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1 ①
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2 ②
根据盖斯定律得：2CH4（g）+4NO2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）+2N2（g）△H1+△H2
而 1mol CH4还原NO2至N2，整个过程中放出的热量为867kJ，所以△H1+△H2=-1734kJ•mol-1，则△H2=-1734kJ•mol-1+574kJ•mol-1=-1160 kJ•mol-1，
故答案为：-1160kJ•mol-1；
（2）①若反应在5L的密闭容器中进行，1min后达到平衡，测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g的物质的量=
故答案为：0.012mol/（L•min）；
②A．CH4的转化率与CO的产率与是否达到平衡状态无关，故A错误；
B．反应前后气体的物质的量和质量都不同，所以混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态，故B正确；
C、v（CO）与v（H2）的比值始终不变，所以其不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D、固体的总质量不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；
故答案为：BD；
③Fe2O3（s）+3CH4（g）═2Fe（s）+3CO（g）+6H2（g）△H＞0，反应是气体体积增大的吸热反应，升温平衡正向移动，平衡常数增大，KA＜KB；
A．H2的逆反应速率随温度的升高而增大，故A错误；
B．升温平衡正向移动，CH4的体积分数减小，故B正确；
C．升温平衡正向移动，混合气体的平均相对分子质量减小，故C正确；
D．升温平衡正向移动，CO的体积分数增大，故D错误；
故答案为：＜；BC；
（3）①HNO2是弱酸，次氯酸电离是吸热反应，酸碱中和反应是放热反应，当恰好完全中和时放出热量最多，c（NaOH）=
故①错误，②正确；
③电离吸热，温度越高电离平衡常数越大，所以HNO2的电离平衡常数：b点＞a点，故③正确；
④从b点到c点，当C（NaOH）较大时，可能出现：c（Na+）＞c（OH-）＞c（NO2-）＞c（H+），故错误；
故答案为：②③．
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