- 化学平衡
- 共20016题
能源短缺是人类面临的重大问题．一种可再生能源甲醇，具有广泛的开发和应用前景，被称为21世纪的新型燃料．工业上用 CO 生产燃料甲醇，一定条件下发生：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入 4mol H2 和一定量的 CO 后，CO和 CH3OH（g）的浓度随时间变化图．
请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线b改变的条件最可能是______．
（2）根据“图2”判断，下列说法不正确的是______
A．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
B．起始充入的CO为2mol
C．增加CO浓度，CO的转化率增大
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和 2molH2，再次达到平衡时
（3）若升高温度，保持其它条件不变，则该反应的化学平衡将______（填“左”、“右”或“不”）移动．
（4）科学家常用______（填仪器名称）来直接测定某一反应的反应热．现测得：某温度时：2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-385.8kJ/mol，
又知 H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，请写出表示 CH3OH 燃烧热的热化学方程式：______．
正确答案
解：（1）由图象可知b活化能较低，应加入催化剂，故答案为：使用了催化剂；
（2）A．容器中压强恒定时，说明气体物质的量相等，反应已达平衡状态，故正确；
B．CO的起始浓度为1moL/L，体积为2L，则起始充入的CO为2mol，故正确；
C．增加CO浓度，平衡正向移动，氢气的转化率变大，而CO的转化率减小，故错误；
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和 2molH2，相当于给体系增大压强，平衡正向移动，所以再次达到平衡时
故选：C；
（3）由图1可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，故答案为：左；
（4）常用量热计来直接测定某一反应的反应热；
2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-385.8kJ/mol ①，
H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol②，
将方程式
故答案为：量热计；CH3OH（g）+
解析
解：（1）由图象可知b活化能较低，应加入催化剂，故答案为：使用了催化剂；
（2）A．容器中压强恒定时，说明气体物质的量相等，反应已达平衡状态，故正确；
B．CO的起始浓度为1moL/L，体积为2L，则起始充入的CO为2mol，故正确；
C．增加CO浓度，平衡正向移动，氢气的转化率变大，而CO的转化率减小，故错误；
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO和 2molH2，相当于给体系增大压强，平衡正向移动，所以再次达到平衡时
故选：C；
（3）由图1可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，则反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，故答案为：左；
（4）常用量热计来直接测定某一反应的反应热；
2CH3OH（g）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-385.8kJ/mol ①，
H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol②，
将方程式
故答案为：量热计；CH3OH（g）+
下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（ ）
正确答案
解析
解：A、氨水中存在化学平衡：NH3+H2O⇌NH3•H2O，平衡是放热反应温度降低，平衡向生成一水合氨的方向进行，避免氨气挥发，故A能解释；
B、加入铁还原三价铁发生氧化还原反应，不存在平衡的问题，故B不能解释；
C、使用过量空气以提高氨气的转化率，使平衡向生成物方向移动，故C能解释；
D、排饱和食盐水的方法收集氯气，利用的是氯离子浓度增大．使平衡Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO逆向进行，减少氯气的溶解性，故D能解释；
故选：B．
有温度和容积均相同的两容器Ⅰ、Ⅱ，向Ⅰ中加入1mol NO2，Ⅱ中加入2mol NO2，都将发生反应2NO2（g）⇌N2O4（g），反应达到平衡时，测得Ⅰ中NO2的转化率为a%，Ⅱ中NO2的转化率为b%，则a、b的关系为（ ）
正确答案
解析
解：在温度和容积均相同的两容器，Ⅱ相当于两个Ⅰ达平衡时压缩到一个容器中，即增大压强，平衡正向移动，所以Ⅱ中NO2的转化率大于Ⅰ中NO2的转化率，即a＜b，故选A．
CuCl2溶液有时呈黄色，有时呈黄绿色或蓝色，这是因为在CuCl2的水溶液中存在如下平衡：
[Cu（H2O）4]2++4Cl-⇌[CuCl4]2-+4H2O
蓝色 黄色
现欲使溶液由黄色变成黄绿色或蓝色，请写出两种可采用的方法
（1）______．
（2）______．
正确答案
加入硝酸银溶液
加水稀释
解析
解：使溶液由黄色变成蓝色，应使平衡向左移动，能够使化学平衡向逆反应方向移动的措施即可．
（1）根据化学平衡移动原理，可以加入硝酸银溶液，使之和氯离子反应来减少氯离子的浓度，使得平衡左移，故答案为：加入硝酸银溶液；
（2）根据化学平衡移动原理，加入水稀释，平衡向着离子数目增加的方向进行，即向着逆反应方向进行，故答案为：加水稀释．
故答案为：加入硝酸银溶液；加水稀释．
（2015•文昌校级模拟）某恒温密闭容器中，可逆反应A（s）⇌B+C（g）△H=-a KJ/mol 达到平衡．缩小容器体积，重新达到平衡时，C（g）的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等．以下分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、若B是气体，平衡常数K=c（B）•c（C），若B是非气体，平衡常数K=c（C），由于C（g）的浓度不变，因此B可以是气体或是非气体，故A错误；
B、保持体积不变，因为B可以是气体或是非气体，则向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动，故B正确；
C、加入1molB和1molC至反应达到平衡时转化率一定小于100%，因此放出热量小于aKJ，故C错误；
D、平衡时，各物质的量不再改变，正反应速率和逆反应速率相等，因此单位时间内n（A）消耗=n（C）消耗，但A为固体物浓度变化，故D正确；
故选BD．
下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、在其他条件不变时，使用催化剂可以改变化学反应速率，但平衡不移动，产率不变，故A错误；
B、增大浓度能加快化学反应速率，原因是增大浓度就增加了反应体系中活化分子总数，故B错误；
C、一定条件下增大反应物的量，如果反应物是固体，化学反应速率不变，故C错误；
D、升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数，故D正确；
故选D．
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）反应过程的能量变化如图1所示．已知生成1mol NH3（g）的△H=-46kJ•mol-1．请回答下列问题：
（1）图中A、C分别表示______、______；若该反应使用催化剂，会使图中B点升高还是降低？______．
（2）图中△H=______kJ•mol-1．
（3）已知恒容时，该体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图2所示．
①在0.5L容器中发生反应，前20min内，v（NH3）=______，放出的热量为______．
②45min时采取的措施是______．
③比较I、Ⅱ、Ⅲ时段的化学平衡常数（分别用K1、K2、K3表示）大小______．
正确答案
解：（1）根据图象分析，图中A、C分别表示反应物总能量和生成物总能量；因为催化剂降低活化能，所以使用催化剂，会使图中B点降低；
故答案为：反应物总能量；生成物总能量；降低；
（2）已知N2（g）与H2（g）反应生成1mol NH3（g），放出46kJ的热量，图象是表示的是反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）能量变化，所以生成2mol氨气放热92kJ，热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol；
故答案为：-92；
（3）①根据图象数据，前20min内，v（NH3）=
②第45分钟时，氨气的浓度变大，氢气和氮气的浓度都变小，说明平衡向正反应方向移动，所以改变的条件是降低体系温度，故答案为；降低体系温度；
③第25分钟时，氨气的浓度由1.00mol/L变为0，说明改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去，所以K1=K2，又因为45分钟时，改变的条件是降低体系温度，平衡向正反应方向移动，所以K3＞K1=K2，故答案为：K3＞K1=K2．
解析
解：（1）根据图象分析，图中A、C分别表示反应物总能量和生成物总能量；因为催化剂降低活化能，所以使用催化剂，会使图中B点降低；
故答案为：反应物总能量；生成物总能量；降低；
（2）已知N2（g）与H2（g）反应生成1mol NH3（g），放出46kJ的热量，图象是表示的是反应N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）能量变化，所以生成2mol氨气放热92kJ，热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92kJ/mol；
故答案为：-92；
（3）①根据图象数据，前20min内，v（NH3）=
②第45分钟时，氨气的浓度变大，氢气和氮气的浓度都变小，说明平衡向正反应方向移动，所以改变的条件是降低体系温度，故答案为；降低体系温度；
③第25分钟时，氨气的浓度由1.00mol/L变为0，说明改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去，所以K1=K2，又因为45分钟时，改变的条件是降低体系温度，平衡向正反应方向移动，所以K3＞K1=K2，故答案为：K3＞K1=K2．
在一小烧杯里混合10ml 0.01mol/L FeCl3溶液和10ml 0.01mol/L KSCN溶液，溶液立即变为红色．
（1）再向溶液中滴入1mol/LFeCl3溶液，现象______，平衡向______反应方向移动，KSCN浓度会______．
（2）在烧杯中加入KCl固体，颜色______，平衡______移动．
正确答案
溶液红色加深
正
降低
不饱和
不
解析
解：（1）发生反应FeCl3+3KSCN⇌Fe（SCN）3+3KCl反应，存在平衡：Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，滴入1mol/LFeC13溶液，铁离子浓度增大，平衡正向进行溶液颜色加深，平衡移动后KSCN浓度会减小，
故答案为：溶液红色加深，正；降低；
（3）平衡为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3，加入KC1固体，对存在平衡的离子浓度不影响，平衡不动，溶液颜色不变；
故答案为：无变化，不．
（2016•铜鼓县一模）在一定条件下，向一体积为2 L的恒容密闭容器中充入2mol A、1mol B，发生如下反应：2A（g）+B⇌3C（g）△H=-Q kJ/mol（Q＞0）．经过60s达到平衡，测得B物质的量为0.2mol，下列对该平衡的叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：依据化学平衡三段式列式计算；
2A（g）+B═3C（g）；
起始量（mol） 2 1 0
变化量（mol） 1.6 0.8 2.4
平衡量（mol） 0.4 0.2 2.4
A、C的反应速率V=
B、若使容器变为1L，体系压强增大B为气体，平衡不动，C物质的量不变，若B为液体，平衡逆向进行，C物质的量减小，故B错误；
C、反应是可逆反应，不能进行彻底，达到平衡，测得放出热量为xkJ，则x＜Q，故C错误；
D、若向容器再充入1mol C，压强增大，重新达到平衡，A的体积分数保持不变说明平衡不动，则B为气体，故D正确；
故选D．
目前关于上有一种方法是用CO和H2来生产甲醇，如图Ⅰ、图Ⅱ是关于该反应在一定条件下进行情况的图示．
请根据如图所示回答下列问题：
（1）如图Ⅰ是反应时CO和CH3OH的浓度随时间的变化情况，从反应开始至达到平衡时，用CO浓度变化表示的平均速率v（CO）=______
（2）写出高反应的热化学方程式______
（3）该反应的平衡常数K的表达式为______；当温度升高时，该平衡常数K将______（填“增大”“减小”或“不变”）
（4）在恒温条件下，下列措施中能使
A．升高温度B．充入氦气C．再充入1molCO和2molH2D．使用催化剂
（5）在恒温条件下，保持CO浓度不变，扩大容器体积，则平衡______（填“逆向移动”“正向移动”“不移动”）
正确答案
0.075mol/（L•min）
CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ/mol
减小
C
逆向移动
解析
解：（1）由图I可知，反应中CO浓度的变化为1.00-0.25=0.75mol•L-1，则c（CO）=
（2）反应物的总能量为419kJ，生成物的总能量为510kJ，则该反应为放热反应，放出的热量为419kJ-510kJ=91kJ，热化学方程式为CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ/mol，故答案为：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-91 kJ/mol；
（3）已知CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）；则K=
故答案为：K=
（4）恒容条件下，下列措施中能使
A．已知该反应的正方向为放热反应，升高温度，平衡逆移，故A错误；
B．充入He气，容器的体积不变，各反应物的浓度不变，平衡不移动，故B错误；
C．再充入1molCO和2molH2，与原来加入了的量等比例，平衡时比原来的平衡的压强增大，平衡正移，故C正确；
D．使用催化剂，同等程度的改变正逆反应速率，平衡不移动，故D错误；
故答案为：C；
（5）该反应是气体体积减小的反应，扩大容器体积，平衡向体积增大的方向移动，也就是平衡逆向移动，故答案为：逆向移动．
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