- 化学平衡
- 共20016题
高温下，某反应达到平衡，平衡常数K=
A该反应是焓变为正值
B增大压强，H2浓度一定减小
C升高温度，逆反应速率减小
D该反应化学方程式为CO+H2O
正确答案
解析
解：A、恒容时，温度升高，H2的浓度减小，说明平衡向正反应移动，该反应正反应为吸热反应，即反应的焓变为正值，故A正确；
B、恒温恒容时，增大氢气的浓度，增大压强，平衡向正反应移动，平衡时氢气的浓度增大，故B错误；
C、升高温度，反应物、生成物的活化分子增多，正、逆反应速率都增大，故C错误；
D、平衡常数K=
故选A．
（2014秋•忻州校级期末）已知体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），请根据化学反应的有关原理回答下列问题：
（1）一定条件下，充入2mol SO2（g） 和2mol O2（g），20s后，测得SO2的体积百分含量为12.5%，则用SO2表示该反应在这20s内的反应速率为______mol/（L•s）．
（2）该反应的平衡常数（K）表达式为______，若降温其值增大，则该反应的△H______0（填“＞”或“＜”或“=”）．
（3）如图1表示该反应的速率（v）随时间（t）的变化的关系：据图分析：你认为t3时改变的外界条件可能是______；t6时保持体积不变向体系中充入少量He气，平衡______移动． （填“向左”“向右”或“不”）．
（4）如图2，P是可自由平行滑动的活塞，在相同温度时，向A容器中充入4mol SO3（g），关闭K，向B容器中充入2mol SO3（g），两容器内分别充分发生反应．已知起始时容器A和B的体积均为a L．试回答：
①反应达到平衡时容器B的体积为1.2a L，容器B中SO3转化率为______．
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为______L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）．
正确答案
解：（1）一定条件下，充入2.0mol SO2（g） 和2.0mol O2（g），20s后达平衡，测得SO3的体积分数为12.5%，则：
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）
起始量（mol）：2 2 0
变化量（mol）：2x x 2x
平衡量（mol）：2-2x 2-x 2x
故
（2）化学平衡常数是平衡时生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积，所以K=
（3）如图1表示该反应的速率（v）随时间（t）的变化的关系：据图分析：t3时正逆反应速率同等程度增大，而反应前后两边的计量数不等，所以t3时使用催化剂；t6时保持体积不变向体系中充入少量He气，各组分的浓度不变，平衡不移动，故答案为：催化剂；不；
（4）①反应达到平衡时容器B的体积为1.2a L，B为恒压条件下，容器的容积与气体的物质的量成正比，说明达到平衡时气体的物质的量为反应前的1.2倍，即平衡时混合气体的物质的量为2.4mol，气体物质的量之间了0.2mol，设反应消耗了三氧化硫nmol，则
2SO3（g）⇌2SO2（g）+O2（g）△n
2 2 1 1mol
n 0.4mol
n=0.8mol，三氧化硫的转化率为：
故答案为：40%；
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，在恒温恒压条件下，与向B中进入6mol三氧化硫达到的平衡为等效平衡，所以达到平衡时整个容器的容积为：
故答案为：2.6a．
解析
解：（1）一定条件下，充入2.0mol SO2（g） 和2.0mol O2（g），20s后达平衡，测得SO3的体积分数为12.5%，则：
2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）
起始量（mol）：2 2 0
变化量（mol）：2x x 2x
平衡量（mol）：2-2x 2-x 2x
故
（2）化学平衡常数是平衡时生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积，所以K=
（3）如图1表示该反应的速率（v）随时间（t）的变化的关系：据图分析：t3时正逆反应速率同等程度增大，而反应前后两边的计量数不等，所以t3时使用催化剂；t6时保持体积不变向体系中充入少量He气，各组分的浓度不变，平衡不移动，故答案为：催化剂；不；
（4）①反应达到平衡时容器B的体积为1.2a L，B为恒压条件下，容器的容积与气体的物质的量成正比，说明达到平衡时气体的物质的量为反应前的1.2倍，即平衡时混合气体的物质的量为2.4mol，气体物质的量之间了0.2mol，设反应消耗了三氧化硫nmol，则
2SO3（g）⇌2SO2（g）+O2（g）△n
2 2 1 1mol
n 0.4mol
n=0.8mol，三氧化硫的转化率为：
故答案为：40%；
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，在恒温恒压条件下，与向B中进入6mol三氧化硫达到的平衡为等效平衡，所以达到平衡时整个容器的容积为：
故答案为：2.6a．
某温度下，在一密闭容器中，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．对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡左移的是（ ）
正确答案
解析
解：A．达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol，此时K=0.5，维持温度和体积不变，使A和C的量加倍，Qc=0.5=K，所以平衡不移动，故A错误；
B．持温度和体积不变，使B和C的量加倍，Qc=1＞K，平衡左移，故B正确；
C．维持温度和压强不变，使A、B、C的量均加倍，相当于A、B、C三物质的浓度都没有改变，平衡不会移动，故C错误；
D．维持温度和压强不变，“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D错误；
故选：B．
Ⅰ．在体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2mol N2、3mol H2，经过10s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8mol．
Ⅱ．在容器乙中，起始时投入3mol N2、b mol H2，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol．此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同．
（1）容器甲10s内用H2表示的平均反应速率v（H2）=______，达平衡时N2的转化率=______．
（2）甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图．t2时改变了某一种条件，改变的条件可能是______、______（填写两项）．
（3）下列哪些情况表明容器乙已达平衡状态______（填字母）．
A．容器乙中的气体密度不再变化
B．氨气的生成速率等于氮气的消耗速率的2倍
C．断裂1mol N≡N键同时断裂6mol N-H键
D．容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化．
正确答案
0.024mol•L-1•s-1
20%
升高了温度
增大了氨的浓度
ACD
解析
解：（1）N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）
起始量（mol） 2 3 0
转化量（mol）0.4 1.2 0.8
平衡量（mol）1.6 1.8 0.8
v（H2）=
平衡时，氮气的转化率=
故答案为：0.024mol•L-1•s-1；20%；
（2）t2时，逆反应速率突然增大，原因可能是使用了催化剂、升高了温度、增大了压强、增大了氨的浓度，而后逆反应速率减小，平衡逆向移动，则只能是t2时增大了氨的浓度或升高了温度，
故答案为：升高了温度；增大了氨的浓度；
（3）判断达到平衡的标准是“变化量不变”，
A、恒温、恒压达到平衡下，容器乙中的气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，可以说明反应达到平衡状态，故A正确；
B、氨气的生成速率与氮气的消耗速率都是正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，故B错误；
C、断裂1molN≡N键同时断裂6molN-H键，即消耗1mol N2的同时消耗2mol NH3，说明正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，故C正确；
D、容器乙中气体的平均相对分子质量不随时间而变化，说明体系中各物质的体积分数不变，反应达到平衡状态，故D正确；
故选：ACD；
下列措施中，一定能使化学平衡移动的是（ ）
正确答案
解析
解：A、反应一定有热效应，改变温度一定使平衡发生移动，故A正确；
B、对于反应前后气体的物质的量不发生变化的可逆反应，改变压强平衡不移动，对于反应前后气体体积变化的反应可逆反应，改变压强平衡发生移动，故B错误；
C、催化剂同等程度改变正、逆反应速率，平衡不移动，故C错误；
D、改变容器的体积，即改变了压强，对于反应前后气体的物质的量不发生变化的可逆反应，改变压强平衡不移动，对于反应前后气体体积变化的反应可逆反应，改变压强平衡发生移动，故D错误；
故选A．
如图所示曲线a表示放热反应X（g）+Y（g）⇌Z（g）+M（g）+N（s）进行过程中X的转化率随时间变化的关系．若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，采取的措施不可能是改变了（ ）
正确答案
解析
解：由图象可知，由曲线a到曲线b，到达平衡的时间缩短，改变条件，反应速率加快，且平衡时x的转化率不变，说明条件改变不影响平衡状态的移动，
A、该反应正反应是放热反应，降低温度，反应速率减慢，平衡向正反应移动，x的转化率增大，故A选；
B、气体两边的计量数相等，增大压强，同等程度加大正逆反应速率，但化学平衡不移动，但x的转化率不变，故B不选；
C、同等程度的增加反应物和生成物的浓度，正逆反应速率加快，但化学平衡不移动，但x的转化率不变，故C不选；
D、加入催化剂，反应速率加快，催化剂不影响平衡移动，x的转化率不变，故D不选；
故选A．
一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2（g）+2CO（g）
正确答案
解析
解：A．该反应是一个反应前后气体体积减小、放热的可逆反应，在反应达到平衡之前，随着反应的进行，气体的物质的量逐渐减小，则容器的压强在逐渐减小，故A错误；
B．硫是液体，分离出硫，气体反应物和生成物浓度都不变，所以不影响反应速率，故B错误；
C．该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，抑制了二氧化硫的转化，所以二氧化硫的转化率降低，故C错误；
D．平衡常数只与温度有关，与使用哪种催化剂无关，故D正确；
故选D．
对于可逆反应：C（s）+CO2（g）⇌2CO（g），在一定温度下其平衡常数为K．下列条件的变化中，能使K值发生变化的是（ ）
正确答案
解析
解：化学平衡常数是温度的函数，只受温度的影响，对于吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，K增大，降低温度平衡向逆反应方向，K减小；对于放热反应，升高温度平衡向逆反应方向，K减小，降低温度平衡向正反应方向移动，K增大，平衡常数的大小与浓度、压强以及是否使用催化剂无关，
故选：C．
对可逆反应2A（s）+3B（g）⇌C（g）+2D（g）；△H＜0，在一定条件下达到平衡，下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、固体量的增减不会引起化学平衡的移动，所以增加A的量，不会引起化学平衡的移动，故A错误；
B、升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，即逆向进行，正逆反应速率都加快，故B正确；
C、该反应前后气体系数和不变，所以增大压强，平衡不动，但是正逆反应速率都加快，故C正确；
D、加入催化剂，不会引起化学平衡的移动，所以B的转化率不变，故D错误．
故选BC．
二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．
请回答下列问题：
（1）制水煤气的化学反应方程式为：______．
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）；△H=a kJ•mol-1
②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=b kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）；△H=c kJ•mol-1
总反应：3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2 （g）的△H=______；（与abc的函数关系）．
若△H＜0，一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是______（填字母代号）．
a．高温 b．高压 c．减少CO2的浓度
d．分离出二甲醚 e．增加CO的浓度 f．加入催化剂
（3）已知反应②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）．某温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到平衡时测得各组分的浓度如下：
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正______ v逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH3OH后，经8min反应达到平衡，该时间内反应速率v（CH3OH）=______．
正确答案
C+H2O
2a+b+c
b、c、d
=
0.125mol/（L•min）
解析
解：（1）煤的气化是利用煤与水蒸气高温条件小反应，生成CO和H2的过程：C+H2O
（2）由盖斯定律可知，已知：①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）△H=a kJ•mol-1
②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）△H=b kJ•mol-1
③CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=ckJ•mol-1
由盖斯定律②+③+①×2得到3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=（2a+b+c）kJ•mol-1，一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，应使平衡向正反应方向移动，增大压强和可减少CO2的浓度或分离出二甲醚，由于反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，转化率减小，催化剂不影响平衡移动，而增加CO的浓度，CO的转化率反而减小，故答案为：2a+b+c；b、c、d；
（3）①反应到平衡状态，所以v（正）=v（逆），故答案为：=；
②2CH3OH（g）≒CH3OCH3（g）+H2O（g）
起始量（mol•L-1）：1.64 0 0
变化量（mol•L-1）：1 0.5 0.5
平衡时刻浓度（mol•L-1）：0.64 0.5 0.5
所以甲醇的反应速率为v（CH3OH）=
故答案为：0.125 mol/（L•min）．
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