- 化学平衡
- 共20016题
在一定条件下存在反应：CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），其正反应放热．现有三个相同的2L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1 molCO2和 1 mol H2，d在Ⅲ中充入2 mol和2 mol H2O.700℃条件下开始反应，达到平衡时，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．容器Ⅰ中从正反应开始到达平衡，容器Ⅱ中从逆反应开始到达，平衡建立的途径不相同，无法比较反应速率，故A错误
B．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，平衡常数变大，故B错误；
C．容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，故容器Ⅰ中CO 的物质的量比容器Ⅱ中的多，故C错误；
D．温度相同时，容器I中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1，容器Ⅱ中所到达的平衡状态，相当于在容器Ⅰ中平衡的基础上降低温度，平衡向正反应移动，二氧化碳的转化率比两容器相同温度时容器Ⅱ中CO2的转化率低，故容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1，故D正确．
故选：D．
已建立化学平衡的可逆反应，改变条件使化学平衡向正反应方向移动，下列叙述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、化学平衡向正反应方向移动，生成物的产量一定增大，故A正确；
B、如增加反应物的物质的量，平衡向正方向移动，若增加的多，转化的少，则生成物的含量反而减小，故B错误；
C、如增大反应物的浓度，平衡向正方向移动，达到平衡时，反应物的浓度比改变条件前大，故C错误；
D、如增加某反应物的物质的量，平衡向正方向移动，但该反应物的转化率反而减小，故D错误．
故选A．
工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400～600℃下的催化氧化：2SO2+O2⇌2SO3，这是一个正反应放热的可逆反应．若反应在密闭容器中进行，下述有关说法中错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、使用催化剂加快了反应速率，缩短反应时间，提高反应效率，平衡不移动，故A正确；
B、因该反应是可逆反应，存在反应限度，反应物不可能100%的转化，故B正确；
C、因增大反应物O2的浓度，平衡向正反应方向移动，提高了SO2的转化率，故C正确；
D、达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度可能相等，也可能不相等，要依据反应物的初始浓度及转化率，故D错误；
故选：D．
能源短缺是人类面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源．具有广泛的开发和应用前景．因此甲醇被称为21世纪的新型燃料．
Ⅰ、已知在常温常压下：①H2O（I）═H2O（g）△H=+44.0kJ．mol-1
②2CH3OH（I）十3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ•mol-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式______．
Ⅱ、工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1
反应B：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H2
在体积为2L的合成塔中，充人2mol CO2和6mol H2，测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化及甲醇的物质的量随时间、温度变化如图所示．（T1、T2均大于300℃）
（1）则上述CO2转化为甲醇的反应的△H1______0（填“＞”“＜”或“=”）．
（2）从反应开始到平衡（10min），用H2表示 的反应速率为______；
（3）下列说法正确的是______．
A．若保持恒温，当容器中n（CH3OH）：n（H2O）为1：1时，该反应已达平衡状态
B．若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态
C．若其他条件不变，则平衡常数：K（T1）＜K （T2）
D．处于A点的反应体系的温度从T1变到T2，达到平衡时
（4）对于反应A，若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是______．
A．增加CO2的量 B．升高温度
C．充入He，使体系总压强增大 D．按原比例再充入CO2和H2
（5）某温度下，将4mol CO和12mol H2，充入2L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c（CO）=0.5mol•L-1，则该温度下该反应的平衡常数为______．
（6）在T1温度时，将1mol CO2和3mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为A，则容器内的压强与起始压强之比为______．
正确答案
解：Ⅰ：①H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ．mol-1
②2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ•mol-1
依据盖斯定律②+①×2得到2CH3OH（g）+3 O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ/mol
CH3OH（g）+
故答案为：CH3OH（g）+
Ⅱ、（1）由图T2＞T1，而温度越高甲醇的量越少，说明平衡逆向移动，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，所以△H1＜0，故答案为：＜；
（2）从反应开始到平衡，v（CO2）=
（3）A、若保持恒温，无论该反应是否达到平衡状态，容器中n（CH3OH）：n（H2O）始终为1：1，所以不能据此判断平衡状态，故错误；
B、该反应是反应气体体积减小的反应，若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态，故正确；
C、根据“先拐先平数值大”知T1＜T2，升高温度，甲醇的物质的量减小，则平衡向逆反应发现移动，所以平衡常数：K（T1）＞K （T2），故错误；
D、升高温度平衡逆向移动，达到平衡时
故选BD；
（4）A．增加CO2的量，平衡正向移动，甲醇产率增加，故正确；
B．正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇产率减小，故错误；
C．充入He，使体系总压强增大，各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇产率不变，故错误；
D．按原比例再充入CO2和H2，相当于增大压强，平衡正向移动，甲醇产率增加，故正确；故选AD；
（5）CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
初起：2mol/L 6mol/L 0
变化：1.5mol•L-13mol•L-1 1.5mol•L-1
平衡：0.5mol•L-1 3mol•L-11.5mol•L-1
所以K=
故答案为：0.33；
（6）由化学平衡的三段模式法计算可知，
CO2 （g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）
起始 1 3 0 0
变化 A 3A A A
平衡 1-A 3-3A A A
根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比，
则容器内的压强与起始压强之比为=（1-A+3-3A+A+A）：（1+3）=（2-A）：2=1-0.5A，故答案为：1-0.5A．
解析
解：Ⅰ：①H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ．mol-1
②2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ•mol-1
依据盖斯定律②+①×2得到2CH3OH（g）+3 O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ/mol
CH3OH（g）+
故答案为：CH3OH（g）+
Ⅱ、（1）由图T2＞T1，而温度越高甲醇的量越少，说明平衡逆向移动，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，所以△H1＜0，故答案为：＜；
（2）从反应开始到平衡，v（CO2）=
（3）A、若保持恒温，无论该反应是否达到平衡状态，容器中n（CH3OH）：n（H2O）始终为1：1，所以不能据此判断平衡状态，故错误；
B、该反应是反应气体体积减小的反应，若保持恒温，当容器内气体压强恒定时，该反应已达平衡状态，故正确；
C、根据“先拐先平数值大”知T1＜T2，升高温度，甲醇的物质的量减小，则平衡向逆反应发现移动，所以平衡常数：K（T1）＞K （T2），故错误；
D、升高温度平衡逆向移动，达到平衡时
故选BD；
（4）A．增加CO2的量，平衡正向移动，甲醇产率增加，故正确；
B．正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇产率减小，故错误；
C．充入He，使体系总压强增大，各组分浓度不变，平衡不移动，甲醇产率不变，故错误；
D．按原比例再充入CO2和H2，相当于增大压强，平衡正向移动，甲醇产率增加，故正确；故选AD；
（5）CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）
初起：2mol/L 6mol/L 0
变化：1.5mol•L-13mol•L-1 1.5mol•L-1
平衡：0.5mol•L-1 3mol•L-11.5mol•L-1
所以K=
故答案为：0.33；
（6）由化学平衡的三段模式法计算可知，
CO2 （g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）
起始 1 3 0 0
变化 A 3A A A
平衡 1-A 3-3A A A
根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比，
则容器内的压强与起始压强之比为=（1-A+3-3A+A+A）：（1+3）=（2-A）：2=1-0.5A，故答案为：1-0.5A．
N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g）△H＞0，T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见表格，下列说法中不正确的是（ ）
A500s内N2O5分解速率为2.96×10-3mol•L-1•s-1
BT1温度下的平衡常数为K1=125，平衡时N2O5的转化率为50%
CT1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1＞T2，则K1＜K2
D达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的
正确答案
解析
解答：解：A．依据图标数据分析计算500s内N2O5（g）消耗的浓度=5.00mol/L-3.52mol/L=1.48mol/L，分解速率=
B．由表中数据可知，T1温度下，1000s时反应到达平衡，平衡时c（N2O5）=2.5mol/L，c（NO2）=5mol/L，c（O2）=1.25mol/L，平衡常数K=
C．该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应移动，平衡常数增大，故C错误；
D．T1温度下，1000s时反应到达平衡，平衡时c（N2O5）=2.5mol/L，达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的
故选：C．
运用化学反应原理研究氮、硫、氯、碘等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），混合体系中SO3的质量分数和温度的关系如图1所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）．根据图示回答下列问题：
①2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）的△H______0（选填“＞”或“＜”）；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡______移动（选填“向左”、“向右”或“不”）；
②若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1______K2；若反应进行到状态D时，v正______v逆（选填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用．
①图2是一定的温度和压强下N2和H2反应生成1mol NH3过程中能量变化示意图，请写出合成氨的热化学反应方程式：______、______．（△H的数值用含字母a、b的代数式表示，不必注明反应条件）
②氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将xmol•L-1的氨水与ymol•L-1的盐酸等体积混合，所得溶液呈中性．则x______y，所得溶液中c（NH4+）______C（Cl-）（选填“＞”、“＜”或“=”）；用含x和y的代数式表示出一水合氨的电离平衡常数______．
（3）海水中含有大量的元素，常量元素如氯、微量元素如碘在海水中均以化合态存在．在25℃下，向0.1mol•L-1的NaCl溶液中逐滴加入适量的0.1mol•L-1硝酸银溶液，有白色沉淀生成，向反应后的浊液中，继续加入0.1mol•L-1的NaI溶液，看到的现象是______，产生该现象的原因是（用离子方程式表示）______．（已知25℃时Ksp[AgCl]=1.0×10-10 mol2•L-2，Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2•L-2）
正确答案
解：（1）①该反应是一个气体体积减小的反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，升高温度时，SO3（g）的含量降低，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，
△H＜0；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，该反应体系的压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，所以平衡向左移动．
故答案为：＜；向左；
②该反应是一个放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以生成物的浓度减小，反应物的浓度增大，平衡常数减小，所以K1＞K2；D状态相对于A状态，三氧化硫的含量较小，要使该反应达到平衡状态，该反应必须向正反应方向移动，所以正反应速率大于逆反应速率．
故答案为：＞；＞；
（2）①氮气和氢气反应生成氨气，反应热=反应物吸收的能量-生成物放出的能量，所以该反应的热化学反应方程式为：N2（g）+3H2（g） 
故答案为：N2（g）+3H2（g）
②氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，若要使将xmol•L-1的氨水与ymol•L-1的盐酸等体积混合，所得溶液呈中性，应使氨水稍过量，所以x＞y；该溶液中阴阳离子所带电荷相等，溶液呈中性，所以氢离子和氢氧根离子的浓度相等，故c（NH4+）=C（Cl-）．
该溶液呈中性，所以C（H+）=C（OH-）=10-7mol•L-1；c（NH4+）=C（Cl-）=0.5ymol/L，再根据物料守恒知，c（NH4+）+C（NH3．H2O）=0.5xmol/L，所以平衡常数K=
故答案为：＞；=； 
（3）Ksp[AgCl]=1.0×10-1 mol2•L-2 ，所以生成氯化银沉淀所需的银离子的浓度为
Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2•L-2，所以生成碘化银 沉淀所需的银离子的浓度为
故答案为：白色沉淀转化为黄色沉淀；AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）．
解析
解：（1）①该反应是一个气体体积减小的反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，升高温度时，SO3（g）的含量降低，说明平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，
△H＜0；若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，该反应体系的压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，所以平衡向左移动．
故答案为：＜；向左；
②该反应是一个放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以生成物的浓度减小，反应物的浓度增大，平衡常数减小，所以K1＞K2；D状态相对于A状态，三氧化硫的含量较小，要使该反应达到平衡状态，该反应必须向正反应方向移动，所以正反应速率大于逆反应速率．
故答案为：＞；＞；
（2）①氮气和氢气反应生成氨气，反应热=反应物吸收的能量-生成物放出的能量，所以该反应的热化学反应方程式为：N2（g）+3H2（g）
故答案为：N2（g）+3H2（g）
②氯化铵是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，若要使将xmol•L-1的氨水与ymol•L-1的盐酸等体积混合，所得溶液呈中性，应使氨水稍过量，所以x＞y；该溶液中阴阳离子所带电荷相等，溶液呈中性，所以氢离子和氢氧根离子的浓度相等，故c（NH4+）=C（Cl-）．
该溶液呈中性，所以C（H+）=C（OH-）=10-7mol•L-1；c（NH4+）=C（Cl-）=0.5ymol/L，再根据物料守恒知，c（NH4+）+C（NH3．H2O）=0.5xmol/L，所以平衡常数K=
故答案为：＞；=；
（3）Ksp[AgCl]=1.0×10-1 mol2•L-2 ，所以生成氯化银沉淀所需的银离子的浓度为
Ksp[AgI]=1.5×10-16mol2•L-2，所以生成碘化银 沉淀所需的银离子的浓度为
故答案为：白色沉淀转化为黄色沉淀；AgCl（s）+I-（aq）=AgI（s）+Cl-（aq）．
已建立化学平衡的某可逆反应，当条件改变使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是（ ）
①生成物的质量分数一定增加 ②任一生成物总量一定增加
③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥一定使用催化剂．
正确答案
解析
解：①总质量不变，向正反应移动，生成物的质量分数一定增大，若生成物质量增大小于混合物总质量增大，生成物的质量分数可能降低，故①错误；
②平衡向正反应移动，生成物的物质的量一定增加，故②正确；
③降低生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率一定增大，但增大某一反应的浓度，平衡向正反应移动，其它反应物的转化率增大，自身转化率降低，故③错误；
④如增大反应物的浓度，平衡向正方向移动，达到平衡时，反应物的浓度比改变条件前大，故④错误；
⑤平衡向正反应移动，正反应速率一定大于逆反应速率，故⑤正确；
⑥加入催化剂，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，故⑥错误；
综上所述②⑤正确，故选：C．
在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图，下列表述中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由图象可知，反应中M的物质的量逐渐增多，N的物质的量逐渐减少，则在反应中N为反应物，M为生成物，图象中，在相等的时间内消耗的N和M的物质的之比为2：1，所以反应方程式应为：2N⇌M，故A错误；
B、由图可知t2时，反应没有达到平衡，此时反应继续向正方向移动，正反应速率大于逆反应速率，故B错误；
C、由图可知t3时，反应达到平衡，正逆反应速率相等，故C错误；
D、t1时，N的物质的量为6mol．M的物质的量为3mol，故N的浓度是M浓度的2倍，故D正确．
故选D．
对于可逆反应4NH3（g）+5O2（g）⇌4NO（g）+6H2O（g）下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、4v正（O2）=5v逆（NO）能证明化学反应的正逆反应速率是相等的，达到了化学平衡状态，故A正确；
B、单位时间内生成x mol NO，同时消耗x mol NH3，则不能说明化学反应的正逆反应速率是相等的，只表示了正反应方向，故B错误；
C、若缩小容器体积可以加大压强，正逆化学反应速率都会加快，故C错误；
D、化学反应遵循质量守恒，质量不变化，并且体系体积恒定，可以知道密度始终是不变化的，所以密度不变的状态反应不一定达到平衡状态，故D错误．
故选A．
在300mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni（s）+4CO（g）═Ni（CO）4（g），已知该反应平衡常数与温度的关系如下表，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图表数据分析，平衡常数随温度升高减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应，故A错误；
B、25℃时反应Ni（CO）4（g）⇌Ni（s）+4CO（g）的平衡常数与Ni（s）+4CO（g）⇌Ni（CO）4（g）互为倒数，平衡常数的倒数为
C、80℃达到平衡时，测得n（CO）=0.3mol，c（CO）=
D、在80℃时，测得某时刻，Ni（CO）4、CO浓度均为0.5mol/L，Qc=
故选BC．
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