- 化学平衡
- 共20016题
(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示_____________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________(填“一定增大”、“一定减小”、或“可能增大也可能减小”)。
（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应：CO(g)十H2O(g) 
（3）t℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。
①表中3min—4min之间反应处于_________状态； C1数值_________0.08 mol／L (填大于、小于或等于)。
②反应在4min—5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________(单选)， 表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是__________(单选)。
正确答案
（每空2分，共14分）(1) 可逆反应的进行程度越大 可能增大也可能减小
(2) 0.03 (3) ① 平衡 大于 ② D ； A
试题分析：（1）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，依据平衡常数含义可知，K值越大，可逆反应的进行程度越大；温度升高，平衡向吸热反应方向进行，反应可能是吸热反应，也可能是放热反应，所以温度升高，平衡常数可能增大也可能减小；
（2）0-4min可知，△c=0.2mol/L-0.08mol/L=0.12mol/L，则v（CO）=△c/△t="(0.12/4)mol/(L·" min)="0.03" mol/(L· min)；
（3）①表中3min-4min之间各物质的浓度不变，达到平衡状态，该反应为放热反应，升高温度逆向移动，c（CO）＞0.08mol/L；
②C1＞0.08mol/L，则C3＜0.12mol/L，C2＞0.18mol/L，4min-5min之间，平衡向逆方向移动，二氧化碳的浓度降低，一氧化碳和水蒸气的浓度都增大，所以改变的条件是增大氢气的浓度；5min-6min之间，一氧化碳浓度减小，水蒸气和二氧化碳浓度增大，平衡向正反应方向移动，则改变的条件是增大水蒸气的浓度；故选D，A。
（12分）有可逆反应A(g)+B(g) 
（1）根据图中所示，x=_______________；该反应的平衡状态为图中的____________min；
（2）0～5min的平均反应速率v(A)=_______________________________（用小数表示）。
（3）6min时改变影响平衡的一个条件，A、B、C、D的变化曲线如图中6~8min所示，则平衡_________移动（填“向左”、“向右”或“不”），可能的原因是________（选填序号）。
a、增大A的物质的量 b、加入催化剂
c、增加C的物质的量 d、减小容器体积
（4）若反应一开始就加入了合适的催化剂，在图中画出气体A在0~6min时的变化曲线。
正确答案
（1）2；5~6min；（各2分）
（2）0.04mol/(L·min) （2分）
（3）向左，c（各2分）
（4）
略
一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中有反应：
CO(g)＋2H2(g) 
(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝ ，升高温度，K值 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
(2)在500℃，从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝ (用nB、tB表示)；
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 ；
a.v(CO)=2v(H2)
b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(4)开始向密闭容器中充入0.10 molCO和0.20 molH2，一段时间后达到平衡,测得容器中CH3OH物质的量为0.08 mol；若再通入0.10 molCO和0.20 molH2，则平衡 移动 (填“正向”、“逆向”或“不”)；若平衡移动，再次达到平衡后, mol
正确答案
（共12分）
(1)c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)] 减小（2）nB/3tBmol·L-1·min-1
(3)bd (4)正向 0.16 0.20 （每空2分）
试题分析：(1) 平衡常数等于反应物浓度幂之积与生成物浓度幂之积的比值，即K= c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)]。根据图中分析，升高温度，化学平衡逆向移动，K值减小。
(2) 反应速率等于单位时间内物质浓度的改变量，即v(H2)=(nB/3tB)mol·L-1·min-1。
(3)a项：正、逆反应速率不等，故错；c项：质量守恒，体积不变，密度也不变，故错。故选bd。
(4)可以假想为，有两个充有同样气体的两个同样的容器，合成一个，相当于增大了压强，化学平衡正向移动。化学平衡移动是向减弱的方向移动，但不能把这个趋势全部转移成原先的状态，n(CH3OH)的最大值就是假设所以的反应物全部转化为生成物，及0.20mol；n(CH3OH)的最小值就是假设化学平衡没有移动，即0.16mol，故0.16mol
点评：本题考查较为综合，涉及反应速率、平衡常数、平衡移动等知识，题目难度大，注意把握影响平衡移动的因素以及平衡移动方向的判断。
在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应：
CO2(g) + H2(g) 
(1) K的表达式为： ；
(2) 该反应的正反应为 反应（“吸热”或“放热”）；
(3)下列选项中可作为该反应在850℃时已经达到化学平衡状态的标志的是：
Ａ．容器中压强不再变化 Ｂ．混合气体中CO浓度不再变化
Ｃ．混合气体的密度不再变化 D．c(CO2) =" c(CO)=" c(H2) = c(H2O)
（4）当温度为850℃，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
a．v(正)＞v(逆) b．v(正)＜v(逆) c．v(正)＝v(逆) d．无法判断
正确答案
（7分）（1） 
（3）B、D；（选对一个得一分，选错一个不得分）（2分） （4）b （2分）
试题分析：（1）由于平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以根据反应的化学方程式可知，平衡常数K＝
（2）化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动，由表可知：升高温度，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，因此正反应方向放热反应。
（3）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。根据反应CO2（g）＋H2（g）
＝1，所以根据表中的数据可知，反应已经达到平衡状态，则答案选BD。
（4）根据表中数据可知，此时K＝
点评：该题是中等难度的试题，试题贴近高考，综合性强，试题基础性强，侧重能力的培养和解题方法的指导，主要是考查学生分析和解决问题的能力，有利于培养学生的逻辑思维能力和发散思维能力。
（8分）在溶液中，反应A+2B
请回答下列问题：
（1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②__________ _____；
③__________ _____；
（2）实验②平衡时B的转化率为_________；实验③平衡时C的浓度为____________。
正确答案
（1）②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变
③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
（2）40%（或0.4）；0.06mol/L；
试题分析：（1）①和②比较，平衡时A的浓度相同，但②反应速率快，可能使用了催化剂；①和③比较，③反应速率快且平衡时A浓度小，因起始时两种条件下各物质的浓度均相同，所以不可能是浓度因素使速率加快。反应是在溶液中进行的反应，压强对反应影响不大，所以只能是温度升高，使反应速率加快。
（2）实验②起始时A的浓度为0.1mol/L，平衡时A的浓度为0.06mol/L，所以消耗的A的浓度为0.04mol/L，消耗的B的浓度为0.08mol/L，B的转化率为0.08/0.2=0.4；实验②起始时A的浓度为0.1mol/L，平衡时A的浓度为0.04mol/L，消耗A的浓度为0.06mol/L，生成C的浓度为0.06mol/L。
点评：影响反应速率的因素通常有浓度、温度、压强、催化剂，要学会从图像中寻找化学反应速率变化的因素。
(14分)工业上以乙苯为原料生产苯乙烯的反应如下（Ph代表苯基）：
Ph—CH2CH3(g)
某研究小组为探究温度等因素对该反应的产率影响，在容积可变的密闭容器中分别作了四组实验，实验结果如下图a、b所示。
(1)根据反应及上图(a)，判断△H 0(填“＜”“＝”或“＞”，下同)，△S 0；请选择经济、且适宜的反应温度： 。
(2)下列事实可以说明该反应已达平衡的是 。
A．混合气体的密度不再变化
B．氢气的体积分数保持不变
C．氢气、苯乙烯的生成速率之比保持不变
D．单位时间内消耗的n(乙苯)等于生成的n(H2)
(3)从压强因素分析，为提高乙苯的转化率，应采用 的生产条件。实际工业生产中常采用通入水蒸气的方法。水蒸气的含量对反应的影响结果如上图(b)所示。
①在做这四组实验时，应该采用的其他实验条件是 。
A．反应温度相同 B．采用不同的催化剂
C．压强都控制在常压下 D．反应相同时间时测定实验数据
②图(b)表明： 。
③一定温度下，在恒压密闭容器中，通入一定量n(H2O)/n(乙苯)＝7：1的气体，发生上述反应，在t1时刻达到平衡。保持其他条件不变，此时分离出一定量的水蒸气，在t2时刻重新达到平衡，请在右图中画如反应再次达到平衡过程的图像。
正确答案
（1）＞；＞；580° （2）AB （3）低压 ①AC
②在恒温恒压条件下，n(H2O)/n(乙苯)的比值越高，产率越高 ③
试题分析：（1）根据图a可知，随着温度的升高产率逐渐增大。这说明升高温度平衡向正反应方向移动，因此正方应是吸热反应，即△H＞0；根据反应的化学方程式可知，该反应是体积增大的可逆反应，因此△S＞0。根据图a可知温度升高到580℃以后产率增加的不是很明显，因此适宜的温度应该是580℃。
（2）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，则A、密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量始终是不变的，但容器容积是变化的，因此当密度不再发生变化时，可以说明反应达到平衡状态，A正确；B、氢气的体积分数保持不变可以说明反应达到平衡状态，B正确；C、根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知氢气、苯乙烯的生成速率之比始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，C不正确；D、根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知，单位时间内消耗的n(乙苯)等于生成的n(H2)，因此不能说明反应达到平衡状态，D不正确，答案选AB。
（3）正方应是体积增大的可逆反应，所以从压强因素分析，为提高乙苯的转化率，应采用低压的生产条件。
①要探究水蒸气的含量对反应的影响结果，则根据定一议二的原则可知，其它反应条件应该是相同的，即温度、压强和催化剂均是相同的，答案选AC。
②根据图b可知，在恒温恒压条件下，n(H2O)/n(乙苯)的比值越高，产率越高。
③保持其他条件不变，此时分离出一定量的水蒸气，则导致容器内压强降低，因此要保持恒压则需要缩小容器的容积，因此相当于是增大压强，平衡向正反应方向移动，则图像可表示为
在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生下列反应：
2N2 (g)+6H2O(l)
上述反应NH3生成量与温度的关系，常压下达到平衡时测得部分实验数据如下表：
（1）此合成反应的a 0 (填“＞”、“＜”或“＝”)。
（2）用水稀释0.1 mol·L－1氨水（设稀释时溶液温度不变），则溶液中随着水量的增加而减小的是下列的 （填序号）：
A．c(NH3·H2O) B．
（3）工业用氨制取硝酸的氧化反应为：4NH3(g)+5O2(g)
A B C D
（4）在1L容积固定的密闭容器中发生上述反应，部分物质的物质的量浓度如下表：
反应在第6 min到8min时改变了条件，改变的条件可能是___________________；在该条件下，平衡向_______移动(填“左”或“右”)。
正确答案
（1）（1分） ＞ （2）（2分） AD （3）（2分）BD
（4）（3分）升高温度（或增大压强，2分) 左 (1分)
试题分析：（1）从表中可以看出，随着温度的升高，平衡常数越来越大，说明反应正向进行，依据平衡移动原理，可知正向是吸热的方向，也就是说a＞0 ；（2）加水稀释，这个平衡中所涉及到的所有的物质的浓度都减小，尽管平衡正向移动，但浓度减小是主要的，移动只是减弱这种改变，但不能消除，因此选AD。 （3）A、升高温度，平衡逆向移动，氨的含量增加，错误；B、正确；C、升高温度，平衡逆向移动，水的含量减小，错误；D、正确。
(9分）在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO（g）＋O2（g）
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K＝__________．已知：K300℃＞K350℃，则该反应是________热反应．
（2）图中表示NO2的变化的曲线是________．用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝________
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是________．
a．v（NO2）＝2v（O2） b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）＝2v正（O2） d．容器内密度保持不变
（4）能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________．
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
正确答案
(9分）（1） ，放热反应．（2）b v＝1.5×10－3mol/（L·s）
（3）bc．（4）c．
（1）平衡常数是在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，平衡常数表达式是
（2）平衡时消耗NO的是0.013mo，则生成NO2是0.013mol，其浓度是0.013mol÷2L＝0.0065mol/L，所以b曲线表示NO2的；0～2 s内消耗NO是0.012ml，则消耗氧气是0.006mol其浓度是0.006mol÷2L＝0.003mol/L，所以用氧气表示的反应速率是0.003mol/L÷2s＝1.5×10－3mol/（L·s）.
(3)在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。A中反应速率的的关系是恒成立的，不能说明；根据反应的方程式可知，反应前后体积减小，所以压强也是减小的，因此选项b正确；c中反应速率的方向相反，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，正确；密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此d不正确，答案选bc。
（4）a降低生成物的浓度，反应速率降低；升高温度平衡向逆反应方向进行，b不正确；催化剂不能改变平衡状态，d不正确，所以正确的答案选c。
（9分）已知化学反应①：Fe（s）＋CO2（g）
请填空：
（1）通过表格中的数值可以推断：反应①是________（填“吸热”或“放热”）反应．
（2）现有反应③：CO2（g）＋H2（g）
（3）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________，据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是________（填“吸热”或“放热”）反应．
（4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有________（填写字母序号）．
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO的浓度
（5）图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
①图甲中t2时刻发生改变的条件是_____________________________________．
②图乙中t2时刻发生改变的条件是_______________________________________．
正确答案
（9分）（1）反应①是吸热反应．（2）K3＝
（4）CE （5）①增大压强或使用催化剂 ②降低温度或从体系中分离出H2
（1）根据表中数据可知，升高温度，K1是增大的，说明升高温度平衡向正反应方向进行，所以反应①是吸热反应。
（2）平衡常数是在一定条件下，可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值，所以根据方程式可知，平衡常数表达式是K3＝
（3）根据盖斯定律可知，①－②即得到反应③，所以K3＝K1/K2；升高温度，K1增大，K2增减小，所以K3是增大，因此正反应是吸热反应。
反应③是体积不变的、吸热的可逆反应，所以要使平衡向正反应方向移动，则可以升高温度，或降低生成物的浓度等，但压强和催化剂不能改变平衡状态，答案选CE。
（5）①图甲中t2时刻正逆反应速率都增大，但平衡不移动，所以改变的条件是增大压强或使用催化剂。
②图乙中t2时刻CO2的浓度增大，而CO的浓度降低，即平衡向逆反应方向进行，所以改变的条件是降低温度或从体系中分离出H2。
(9分)在一有有色气体参加的可逆反应中，体系的颜色变化往往用来说明平衡的建立或平衡的移动，而对这种颜色变化的观察又受到观察角度及操作过程的不同而有所变化。如图所示，在一定温度、压强下，在透明的玻璃圆筒中装入NO2、N2O4的混合气体100ml，并使可逆反应2NO2N2O4达到平衡。（注意：视线b是一圆截面，颜色深浅可以看成有色分子在截面上的投影的密度大小）
⑴将混合气体突然压缩至50mL则通过视线a方向观察到的平衡体系的颜色变化是____________。而由视线b方向观察到的平衡体系的颜色变化是________________。说明造成从a、b 不同方向观察的颜色变化趋势不同的原因是_________________________________________________________。
⑵将混合气体缓缓压缩至50mL，则由视线a方向观察到的颜色变化为________________________-。
⑶上述气体采用上述两种不同的压缩方法，都于相同温度和50mL体积的状态下达到平衡，则此时平衡体系的平均分子量M1和M2的关系为_______________-。气体颜色___________________(填“相同”或“不同”)
⑷在相同温度、压强下，若容器起初只装入N2O4，达平衡后，重复上述实验，现象是否相同____________。
⑸在NO2生成N2O4的可逆反应里，逆反应是 (填吸热、放热)反应：2NO2 (g) N2O4(g) ，压缩时该平衡体系向环境 （吸收、放出）热量。
正确答案
（1）先变深后变浅 渐渐变浅 在a方向压缩有明显浓度改变、而b方向压缩时，有色分子浓度是一定的（2分）
（2）渐渐变深
（3）M1=M2（2分） 相同
（4）相同
（5）吸热 放出
（1）先发生物理变化，颜色变深，再发生化学变化，平衡向气体体积减小的方向移动，颜色变浅：a方向观察先变深后变浅 b方向观察渐渐变浅 在a方向压缩有明显浓度改变、而b方向压缩时，有色分子浓度是一定的（2分）
（2）渐渐变深
（3）最终两平稀是等效平衡：M1=M2 相同
（4）无论是正向建立平衡还是逆向建立平衡，条件相同最终两平稀是等效平衡：相同
（5）吸热 放出
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