内容正文:
2.3 化学平衡的移动 题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】影响化学平衡的因素 1
【题型二】勒夏特列原理 3
【题型三】4
【题型四】化学平衡图像的分析 5
二、分阶培优练 7
【题型一】影响化学平衡的因素
【典例分析】某温度下,在恒容的密闭容器中充入、发生反应 。下列说法正确的是
A.增大压强,反应向正反应方向移动,平衡常数增大
B.再通入,达到平衡后的转化率升高
C.升高温度,再达平衡时平衡常数增大
D.再通入,达到平衡后的体积分数增大
【提分秘籍】
基本规律:外界条件对化学平衡移动影响的理解
(1)浓度
增大(减小)反应物浓度或减小(增大)生成物浓度,平衡向正(逆)反应方向移动。
①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。
②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。
③对于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻,浓度商(Q)表达式为:
Qc=。根据浓度商与平衡常数的相对大小获得如下结论:
若Qc < K,平衡向正反应方向移动;
若Qc =K,体系处于平衡状态,平衡不移动;
若Qc > K,平衡向逆反应方向移动。
(2)压强
通过改变容器体积,增大(减小)体系压强,平衡向气态物质减少(增多)的方向移动。
①无气体参与的化学反应,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。
②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
③“无关气体”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。
a.恒温、恒容条件下
原平衡体系充入体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
b.恒温、恒压条件下
原平衡体系充入容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小
反应前后气体分子数相等的反应, 平衡不移动;反应前后气体分子数不相等的反应, 平衡向气体分子数增大的方向移动。
(3)温度
升高(降低)体系温度,平衡向吸(放)热反应方向移动。
任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热),所以,改变温度一定会使化学平衡发生移动。
(4) 催化剂
催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡移动。
【变式演练】
1.在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.25mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩至原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为0.60 mol /L。下列有关判断正确的是
A.平衡向正反应方向移动
B.x+y<z
C.B的转化率升高
D.C的体积分数增大
2.在密闭容器中进行下列反应: ,达到平衡后,若改变条件,则下列变化错误的是
A.其他条件不变增加平衡不移动
B.减小密闭容器容积,保持温度不变,则平衡正向移动,减小
C.保持密闭容器容积和温度不变通入,则平衡不移动
D.保持密闭容器容积不变,升高温度,则平衡常数减小
3.利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A.升高温度 B.增大压强
C.升高温度同时充入NO D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
【题型二】勒夏特列原理
【典例分析】下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.将猪肉放入冰箱中冷藏
B.打开可乐瓶盖立即有气泡冒出
C.工业上合成温度控制在400~500℃
D.溶液中加少量固体,促进分解
【提分秘籍】
基本规律:勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
(1)从定性角度看,平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向,如:
增大反应物的浓度,平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动;
增大压强,平衡就向气态物质减少即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动;
升高温度,平衡就向吸热反应也就是使温度降低的方向移动;
这种移动可以理解为与条件改变 “对着干”!
(2)从定量角度看,平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能抵消更不能超越外界条件的改变。即外界因素对物质的影响大于平衡移动对物质的影响。
【变式演练】
1.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.向Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.在2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系中,缩小容器体积可使体系颜色变深
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.合成氨工厂采用增大压强以提高原料的转化率
2.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.将NO2球浸泡在热水中颜色加深
B.新制的氯水在光照条件下颜色变浅
C.合成氨工业中,加压更有利于氨气的生成
D.H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色变深
3.下列说法正确但不能用勒夏特列原理解释的是
A.对NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)平衡体系加压,气体颜色变深
B.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
C.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
D.硫酸工业将SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用过量空气
【题型三】合成氨生产条件的选择与优化
【典例分析】下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.根据勒夏特列原理,500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
【提分秘籍】
基本规律:合成氨生产条件的选择和优化
1.压强的选择
根据合成氨反应的热化学方程式,正向反应气体体积减小,从平衡控制的角度来看,合成氨时压强越大越好。但压强越大,对材料强度和设备制造的要求越高。这将大大增加生产投资,并可能降低综合经济效益。目前,我国合成氨厂一般采用的压强10MPa~30MPa。
2.温度的选择
根据平衡移动原理,合成氨应该采用低温以提高平衡转化率。但是温度降低会使化学反应速率减小,达到平衡时间过长,这在工业生产中是很不经济的。因此,需要选择一个合适的温度。目前,实际生产一般采用的温度是400~500℃。
3.催化剂的选择
即使在高温、高压下,N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢,通常需要加入催化剂。目前,合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂,又称铁触媒。铁触媒500℃左右时活性最大,这也是合成氨反应一般选择在400~500℃进行的重要原因。
【变式演练】
1.下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯
B.实际生产中,将氨气液化分离后的原料气循环使用,可提高经济效益
C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强越大,产率越高,无须考虑设备、条件
2.氨主要来源于工业合成氨:(未配平)。中国科学家研制出新型催化剂,将该反应的温度、压强降至350℃、1MPa.相比于常温、常压。下列措施一定能提高H2的平衡转化率的是
A.采用合适的高效催化剂 B.采用较高的温度
C.采用较高的压强 D.增大反应体系中H2的浓度
3.下列关于工业合成氨的叙述错误的是
A.合成氨没有选择更大的压强是因为压强过大会增加生产投资,降低综合经济效益
B.使用铁触媒能降低反应的活化能,使反应物在较低温度时能较快地发生反应
C.工业合成氨温度为是因为升高温度有利于提高反应物的平衡转化率
D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
【题型四】化学平衡图像的分析
【典例分析】在密闭容器中进行反应:,有关下列图像的说法正确的是
A.依据图a可判断正反应为放热反应,且
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.图c可表示增大压强正、逆化学反应速率变化图
D.由图d可推知正反应的
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡图像题的分析方法
1.“五看”图像:一看坐标轴(即横轴和纵轴的含义),二看特殊点(即起点、拐点、交点、终点等),三看线(即曲线的斜率或变化趋势),四看辅助线(根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
2.根据图像信息,利用勒夏特列原理,分析可逆反应的特征:吸热还是放热,反应前后气体体积是增大、减小还是不变,有无固体或液体纯物质参与反应。
【变式演练】
1.下列叙述与图对应的是
A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在to时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.由图②可知,满足反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0
C.图③表示的反应方程式为:2A+B3C
D.对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g)ΔH<0图④y轴可以表示Y的百分含量
2.反应,根据物质的百分含量-温度-压强图和图,下列分析错误的是
A.由图1可以确定
B.平衡正向移动的百分含量不一定增加
C.时改变的条件只能是加入催化剂
D.时改变的条件可能是降低温度
3.可逆反应反应过程中,当其它条件不变时,C的质量分数与温度(T)和压强(P)的关系如图,根据图中曲线分析,判断下列叙述中正确的是
A.平衡后,增大A的量,可以提升B的转化率
B.平衡后,若升高温度,平衡则向逆反应方向移动
C.平衡后,使用催化剂,有利于平衡向正反应方向移动
D.化学方程式中
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.下列说法正确且能用勒夏特列原理解释的是
A.氧化成的反应,加入催化剂可以提高单位时间内的转化率
B.向2mL 0.1溶液滴加10滴6 NaOH溶液,溶液由黄色变橙色
C.加热0.5 溶液,溶液由绿色变为黄色
D.平衡体系:,恒温缩小容积,气体颜色变深
2.在恒容密闭容器中,一定量的NO、CO发生反应:。运用变量控制的方法,探究温度或催化剂比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)对CO、NO转化的影响。三组实验中随t(时间)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.实验I,时刻CO的消耗速率小于CO的生成速率
B.其他条件不变,充入惰性气体平衡正向移动
C.实验I、Ⅱ相比,I中催化剂比表面积更大
D.实验Ⅲ的反应温度比实验Ⅱ的高
3.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,反应达平衡时,下列措施能提高N2转化率的是
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加N2的浓度 ④加压 ⑤催化剂
A.①④ B.①②③⑤ C.②③⑤ D.③④
4.下列反应达到平衡后,升高温度和增大压强,平衡移动方向一致的是
A.C(s) + CO2(g)2CO(g)△H>0
B.Cl2(g) +H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)△H>0
C.H2(g) +I2(g)2HI(g)△H<0
D.O2(g) +2SO2(g)2SO3(g)△H<0
5.把2.5 mol A和2.5 mol B混合,装入容积为2 L的密闭容器里,发生反应:3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D,下列叙述错误的是
A.x=4
B.达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6:5
C.达到平衡时B的体积分数约为33%
D.该反应的平衡常数Kc=8
6.在容积不变的密闭容器中,一定量的与发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是
A.反应温度
B.该反应的
C.若和时的平衡常数分别为和,则
D.若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同
7.研究化学反应的方向、速率、限度具有重要意义,下列说法正确的是
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.一定温度下反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)达平衡,增加CaCO3的量,平衡正向移动
C.升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数从而提高化学反应速率
D.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
8.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。下列有关合成氨反应的说法正确的是
A.高温条件下该反应可以自发
B.反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E表示键能)
C.反应中每消耗1 mol H2转移电子的数目约等于2×6.02×1023
D.该反应采用高温高压条件是为了增大H2的平衡转化率
9.一定条件下,在密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施不能提高乙烯转化率的是
A.减小容器的容积 B.等压下通入Ar气
C.分离出部分乙烷 D.降低反应温度
10.汽车尾气中NO产生的反应为:,一定条件下,等物质的量的和在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T时,N2的浓度随时间的变化。曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是
A.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
B.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的
C.温度T下,该反应的平衡常数
D.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
培优第二阶——能力提升练
11.氢能是最重要的新能源,储氢是氢能利用的关键技术,其中一种储氢的方法为:
若该反应在恒容密闭容器中进行,下列有关该反应的图像正确的是
A. B.
B. C. D.
12.利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A.升高温度 B.增大压强
C.升高温度同时充入NO D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
13.某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A.恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动,v正加快、v逆减慢
B.缩小容器的体积,v正>v逆
C.恒容下,再充入一定量的Ar气,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,再充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
14.某密闭容器中发生反应:,某一过程中反应速率与时间的关系如图所示,段为化学平衡状态,改变物质的浓度、压强、温度或催化剂等外界条件,平衡常数一定变化的时间段是
A. B.
C. D.和
15.已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.X和Y分别代表压强和温度
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Ka < Kb < Kc
D.适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
16.工业上制备硫酸的一步重要反应是: 。下列有关说法正确的是
A.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,通入空气的量越多越好
B.为提高反应速率和平衡转化率,实际生产过程中,采用的压强越大越好
C.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,反应温度越低越好
D.为提高原料利用率,实际生产过程中,、循环使用得越充分越好
17.在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,发生反应:2CO(g)+SO2(g) = S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ•mol-1,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=1:1
B.增大压强,平衡正向移动
C.向容器中继续充入CO,可使平衡常数K增大
D.在a点对应的温度下,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%
18.下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.将球浸泡在热水中颜色加深
B.配制溶液时,向溶液中加入少量铁粉
C.用饱和食盐水除去氯气中的少量气体
D.工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高的利用率
19.反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是
A.上述反应∆S<0
B.上述反应平衡常数K=
C.其他条件相同,增大能提高平衡时H2S的转化率
D.其他条件相同,选用高效催化剂,能提高平衡时H2S的转化率
20.下列关于工业合成氨的叙述错误的是
A.反应在高压下进行,有利于提高转化率
B.温度越高越有利于工业合成氨
C.在工业合成氨中,N2、H2的循环利用可降低成本
D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
培优第三阶——培优拔尖练
21.工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体的反应原理为。在恒温恒容密闭容器内进行该反应,正反应速率(v正)随时间的变化曲线如图1所示,某物理量随压强的变化曲线如图2所示。下列说法错误的是
A.t时刻平衡逆向移动
B.t时刻改变的条件一定为加压
C.x可以是平衡时Ga的质量
D.x可以是平衡时体系内混合气体平均相对分子质量
22.为提高反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJ•mol-1中CO2的平衡转化率,应选择的反应条件为
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
23.已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH , NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.ΔH < 0
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Kb =Ka< Kc
D.a点体系颜色比b点浅
24.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列说法正确的是
A.反应的△S>0
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.压强增大能提高SO2的反应速率和转化率
D.当SO2与SO3的浓度相等时,说明反应已经达到平衡状态
25.三氯化硅()是制备硅烷,多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入,分别在温度为、条件下发生反应: ,反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.容器内气体的压强:
B.,
C.时,反应自开始至达到平衡的过程中,
D.时,若起始时向该容器中充入、、,反应将向逆反应方向进行
26.下列叙述与图对应的是
A.对于达到平衡状态的反应,图1国表示在to时刻充入了反应物,平衡逆向移动
B.由图②可知,p2>p1、T1>T2,满足反应:2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH >0
C.对于反应2X(g)+3Y(g)=3Z(g) ΔH <0,图④y轴可以表示Z的百分含量
D.图3表示的反应方程式为:2A=B+3C
27.在恒容密闭容器中,充入一定量C2H6发生反应C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g) ΔH,在其它条件不变的情况下,测得温度对C2H4体积分数的影响如图所示。下列说法错误的是
A.反应的ΔH>0
B.平衡时逆反应速率:v(A)>v(B)
C.平衡时C2H6转化率:α(A)>α(B)
D.平衡常数:K(A)>K(C)
28.一定温度下,和在恒容密闭容器中发生反应:,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.前10 min内的平均反应速率 mol⋅L⋅min
C.该温度时,反应的平衡常数 mol⋅L
D.平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向正反应方向移动
29.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,充入和,发生反应。下列说法正确的是
A.若采取最佳的反应条件,充分反应后放出的热量为
B.采用不同的催化剂,化学平衡常数也会不同
C.升高温度时,减小,增大
D.平衡后向容器中再充入和,达到新平衡后,的转化率增大
30.碳——化学是指从一个碳原子的化合物(如CO、等)出发合成各种化学品的技术。
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,设起始时投入的、均为,恒容条件下,反应后达到平衡,则的转化率为 ,内, 。
(2)在带活塞的某容器中,将和按物质的量之比为投料,固定活塞使该容器体积为,发生反应,当温度分别为和时,反应体系中体积分数随时间变化如图。
①上述反应的平衡常数的表达式为 ;该反应的 (填“>”“=”或“<”)0。一定温度下,下列措施能提高平衡转化率的是 (填序号)。
A.增大和的投料比 B.减小容器体积
C.升高温度 D.加入高效催化剂
②若某温度下,平衡时,保持其他条件不变,移动活塞至该容器体积固定为,此时平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”), (填“>”“=”或“<”)K,达到新平衡时 (填“>”“=”或“<”)。
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2.3 化学平衡的移动 题型归类
目录
一、热点题型归纳 1
【题型一】影响化学平衡的因素 1
【题型二】勒夏特列原理 3
【题型三】6
【题型四】化学平衡图像的分析 8
二、分阶培优练 11
【题型一】影响化学平衡的因素
【典例分析】某温度下,在恒容的密闭容器中充入、发生反应 。下列说法正确的是
A.增大压强,反应向正反应方向移动,平衡常数增大
B.再通入,达到平衡后的转化率升高
C.升高温度,再达平衡时平衡常数增大
D.再通入,达到平衡后的体积分数增大
【答案】B
【详解】A.平衡常数只与温度有关,增大压强平衡常数不变,A错误;
B.再通入,平衡向右移动,的转化率升高,B正确;
C.该反应是放热反应,升高温度,平衡向左移动,平衡常数减小,C错误;
D.再通入,反应向正反应方向移动,达到平衡后的体积分数减小,D错误。
故选B。
【提分秘籍】
基本规律:外界条件对化学平衡移动影响的理解
(1)浓度
增大(减小)反应物浓度或减小(增大)生成物浓度,平衡向正(逆)反应方向移动。
①浓度指与反应有关的气体或溶液中实际参加反应离子的浓度。
②改变纯固体或纯液体的量对平衡无影响。
③对于可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),在一定的温度下的任意时刻,浓度商(Q)表达式为:
Qc=。根据浓度商与平衡常数的相对大小获得如下结论:
若Qc < K,平衡向正反应方向移动;
若Qc =K,体系处于平衡状态,平衡不移动;
若Qc > K,平衡向逆反应方向移动。
(2)压强
通过改变容器体积,增大(减小)体系压强,平衡向气态物质减少(增多)的方向移动。
①无气体参与的化学反应,由于改变压强不能改变化学反应速率,所以改变压强不能使无气体物质存在的化学平衡发生移动。
②对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强后,正、逆反应速率同时、同等程度地改变,因此增大或减小压强不能使其化学平衡发生移动。
③“无关气体”(不与原平衡体系中各物质反应的气体)对化学平衡的影响。
a.恒温、恒容条件下
原平衡体系充入体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
b.恒温、恒压条件下
原平衡体系充入容器容积增大―→体系中各组分的浓度减小
反应前后气体分子数相等的反应, 平衡不移动;反应前后气体分子数不相等的反应, 平衡向气体分子数增大的方向移动。
(3)温度
升高(降低)体系温度,平衡向吸(放)热反应方向移动。
任何化学反应都伴有能量的变化(放热或吸热),所以,改变温度一定会使化学平衡发生移动。
(4) 催化剂
催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡移动。
【变式演练】
1.在一定温度下的密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得A的浓度为0.25mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩至原来的一半,再达平衡时,测得A的浓度为0.60 mol /L。下列有关判断正确的是
A.平衡向正反应方向移动
B.x+y<z
C.B的转化率升高
D.C的体积分数增大
【答案】B
【分析】平衡时测得A的浓度为0.25mol/L,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,C的浓度瞬间变为0.50mol/L,再达到平衡时,测得A的浓度为0.60 mol /L,A的浓度增大,反应逆向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体计量数减小的方向移动,即x+y<z。
【详解】A.由分析可知,平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.反应逆向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体计量数减小的方向移动,即x+y<z,B正确;
C.平衡逆向移动,B的转化率降低了,C错误;
D.平衡逆向移动,C的体积分数减小了,D错误;
故答案为:B。
2.在密闭容器中进行下列反应: ,达到平衡后,若改变条件,则下列变化错误的是
A.其他条件不变增加平衡不移动
B.减小密闭容器容积,保持温度不变,则平衡正向移动,减小
C.保持密闭容器容积和温度不变通入,则平衡不移动
D.保持密闭容器容积不变,升高温度,则平衡常数减小
【答案】B
【详解】A.C为固体,增大C的量,平衡不移动,A正确;
B.减小密闭容器容积,保持温度不变,则平衡正向移动,减小,但不足以抵消减小容积增大的变化,故c(H2)增大,B错误;
C.密闭容器容积和温度不变通入,反应物浓度不变,则平衡不移动,C正确;
D.该反应为放热反应,保持密闭容器容积不变,升高温度平衡逆向移动,则平衡常数减小,D正确;
故选B。
3.利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A.升高温度 B.增大压强
C.升高温度同时充入NO D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】B
【详解】A.升高温度,化学反应速率加快,化学平衡向吸热方向移动,即逆反应方向,NO的转化率减小,A不符合题意;
B.增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,化学反应速率加快,B符合题意;
C.升高温度,化学平衡逆向移动,NO的转化率减小,充入NO,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,NO的平衡转化率减小,C不符合题意;
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走,浓度减小,反应速率减慢,D不符合题意;
故选B。
【题型二】勒夏特列原理
【典例分析】下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.将猪肉放入冰箱中冷藏
B.打开可乐瓶盖立即有气泡冒出
C.工业上合成温度控制在400~500℃
D.溶液中加少量固体,促进分解
【答案】B
【详解】A.将猪肉放入冰箱中冷藏,降低温度使反应速率降低,与平衡移动无关,A项不选;
B.可乐中存在平衡,打开可乐瓶盖,减小压强,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,B项选;
C.工业上合成是放热反应,高温不利于平衡正向移动,温度控制在400~500℃是是因为该温度下催化剂的活性最高,C项不选;
D.作催化剂,加快反应速率,与平衡移动无关,D项不选;
答案选B。
【提分秘籍】
基本规律:勒夏特列原理中“减弱这种改变”的正确理解
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理,也称化学平衡移动原理。
(1)从定性角度看,平衡移动的方向为减弱外界条件变化的方向,如:
增大反应物的浓度,平衡就向减弱这种改变即反应物浓度减小的方向移动;
增大压强,平衡就向气态物质减少即气体的物质的量减小、压强减小的方向移动;
升高温度,平衡就向吸热反应也就是使温度降低的方向移动;
这种移动可以理解为与条件改变 “对着干”!
(2)从定量角度看,平衡移动的结果只是减弱了外界条件的改变,而不能抵消更不能超越外界条件的改变。即外界因素对物质的影响大于平衡移动对物质的影响。
【变式演练】
1.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.向Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.在2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系中,缩小容器体积可使体系颜色变深
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.合成氨工厂采用增大压强以提高原料的转化率
【答案】B
【详解】A.Fe(SCN)3溶液中存在:Fe(SCN)3Fe3++3SCN-,加入固体KSCN后,平衡逆移,溶液颜色变深,能用平衡移动原理解释,A不合题意;
B.密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡体系中达平衡后,压缩容器体积,平衡正向移动,颜色变浅,故颜色加深是因为体积缩小NO2的浓度增大,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.实验室用排饱和食盐水法收集氯气,利用饱和食盐水中氯离子浓度使平衡逆向进行,Cl2+H2OH++Cl-+HClO,可以用勒夏特列原理解释,C不合题意;
D.合成氨的反应中,正反应是一个气体体积减小的方向,增大压强,平衡向着正向移动,以提高原料的转化率,可以用平衡移动原理解释,D不合题意;
故答案为:B。
2.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.将NO2球浸泡在热水中颜色加深
B.新制的氯水在光照条件下颜色变浅
C.合成氨工业中,加压更有利于氨气的生成
D.H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色变深
【答案】D
【详解】A.△H<0,二氧化氮红棕色,四氧化二氮无色,升温时平衡逆向移动,气体颜色变深,可以用勒夏特列原理解释,故A项正确;
B.氯水中存在,光照时HClO分解,促进平衡向正方向移动,颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,故B项正确;
C.合成氨反应为,增大压强或降低温度,平衡均向正方向移动,可用勒夏特列原理解释,故C项正确;
D.该反应前后气体分子数不变,增大压强平衡不移动,增大压强,体积变小,浓度增大,颜色加深与勒夏特列原理无关,故D项错误;
故本题选D。
3.下列说法正确但不能用勒夏特列原理解释的是
A.对NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)平衡体系加压,气体颜色变深
B.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
C.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
D.硫酸工业将SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用过量空气
【答案】A
【详解】A.对NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)平衡体系加压,平衡不移动,体积缩小,NO2(g)浓度增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.合成氨工业N2(g)+3H2 (g)2NH3(g),增大压强,平衡正向移动,提高氨的产量,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl ,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,饱和食盐水中氯离子浓度大,使氯气与水反应的平衡逆向移动,氯气在水中溶解度减小,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.硫酸工业将SO2催化氧化成SO3的反应,使用过量空气使得氧气浓度增大,可以提高二氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选A。
【题型三】合成氨生产条件的选择与优化
【典例分析】下列关于合成氨工业说法不正确的是
A.根据勒夏特列原理,500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素
C.将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
D.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质使催化剂“中毒”
【答案】A
【详解】A.合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氨气的浓度减小,所以室温比500℃左右更有利于合成氨的反应,故A错误;
B.合成氨厂一般采用10MPa~30MPa,综合考虑了反应速率、转化率和成本等因素,因为压强大,反应速率快,有利于合成氨,但是压强太高,对仪器设备要求也高,压强过低,反应速率慢,不利于合成氨,故B正确;
C.将混合气体中的氨液化,减小了生成物的浓度,合成氨反应的化学平衡正向移动,有利于合成氨,故C正确;
D.将原料气进行净化处理,是为了防止其中混有的杂质,比如氧气,能和催化剂铁在高温下反应,使催化剂“中毒”,故D正确;
故选A。
【提分秘籍】
基本规律:合成氨生产条件的选择和优化
1.压强的选择
根据合成氨反应的热化学方程式,正向反应气体体积减小,从平衡控制的角度来看,合成氨时压强越大越好。但压强越大,对材料强度和设备制造的要求越高。这将大大增加生产投资,并可能降低综合经济效益。目前,我国合成氨厂一般采用的压强10MPa~30MPa。
2.温度的选择
根据平衡移动原理,合成氨应该采用低温以提高平衡转化率。但是温度降低会使化学反应速率减小,达到平衡时间过长,这在工业生产中是很不经济的。因此,需要选择一个合适的温度。目前,实际生产一般采用的温度是400~500℃。
3.催化剂的选择
即使在高温、高压下,N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢,通常需要加入催化剂。目前,合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂,又称铁触媒。铁触媒500℃左右时活性最大,这也是合成氨反应一般选择在400~500℃进行的重要原因。
【变式演练】
1.下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯
B.实际生产中,将氨气液化分离后的原料气循环使用,可提高经济效益
C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强越大,产率越高,无须考虑设备、条件
【答案】B
【详解】A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成氨的催化剂“中毒”,A错误;
B.实际生产中,将氨气液化分离后提高产率,分离后的原料气循环使用,可提高经济效益,B正确;
C.采用 400°C∼500°C ,可加快反应速率,不利于平衡正向移动,不能增大反应物的平衡转化率,C错误;
D.合成氨厂采用的压强越大,产率越高,对设备要求高,D错误;
故选B。
2.氨主要来源于工业合成氨:(未配平)。中国科学家研制出新型催化剂,将该反应的温度、压强降至350℃、1MPa.相比于常温、常压。下列措施一定能提高H2的平衡转化率的是
A.采用合适的高效催化剂 B.采用较高的温度
C.采用较高的压强 D.增大反应体系中H2的浓度
【答案】C
【详解】A.采用合适的高效催化剂,只能降低反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间,但不能提高H2的转化率,A不符合题意;
B.合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则在较高温度下,H2的平衡转化率降低,B不符合题意;
C.合成氨反应为体积缩小的可逆反应,采用较高的压强,有利于平衡正向移动,能提高H2的转化率,C符合题意;
D.增大反应体系中H2的浓度,虽然平衡正向移动,但H2的转化率降低,D不符合题意;
故选C。
3.下列关于工业合成氨的叙述错误的是
A.合成氨没有选择更大的压强是因为压强过大会增加生产投资,降低综合经济效益
B.使用铁触媒能降低反应的活化能,使反应物在较低温度时能较快地发生反应
C.工业合成氨温度为是因为升高温度有利于提高反应物的平衡转化率
D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
【答案】C
【详解】A.压强过大对设备的要求比较大,会增加生产投资,A正确;
B.催化剂通过降低反应的活化能,提高反应速度,B正确;
C.合成氨的反应为放热反应,温度越高, 平衡逆向移动,不利于提高反应物的平衡转化率,C错误;
D.分离生成物,根据勒夏特列原理,减少生成物浓度,平衡正向进行,D正确;
故答案为:C。
【题型四】化学平衡图像的分析
【典例分析】在密闭容器中进行反应:,有关下列图像的说法正确的是
A.依据图a可判断正反应为放热反应,且
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.图c可表示增大压强正、逆化学反应速率变化图
D.由图d可推知正反应的
【答案】B
【详解】A.依据图a,升高温度,X的转化率减小,可判断正反应为放热反应,正反应气体系数和减小,增大压强平衡正向移动,X的平衡转化率增大,所以p1 > p2,故A错误;
B.催化剂加快反应速率,平衡不移动,X的平衡转化率不变,在图b中,虚线可表示使用了催化剂,故B正确;
C.正反应气体系数和减小,增大压强平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故C错误;
D.根据图d,升高温度,Z%减小说明平衡逆向移动,则正反应放热,∆H<0,故D错误;
选B。
【提分秘籍】
基本规律:化学平衡图像题的分析方法
1.“五看”图像:一看坐标轴(即横轴和纵轴的含义),二看特殊点(即起点、拐点、交点、终点等),三看线(即曲线的斜率或变化趋势),四看辅助线(根据需要运用辅助线,如等温线、等压线等),五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
2.根据图像信息,利用勒夏特列原理,分析可逆反应的特征:吸热还是放热,反应前后气体体积是增大、减小还是不变,有无固体或液体纯物质参与反应。
【变式演练】
1.下列叙述与图对应的是
A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在to时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.由图②可知,满足反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0
C.图③表示的反应方程式为:2A+B3C
D.对于反应2X(g)+3Y(g)3Z(g)ΔH<0图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【详解】A. 对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在t0时刻ν正、ν逆 都增大,ν逆 增大的多,化学平衡逆向移动,应该是升高温度使平衡逆向移动导致,若是充入了一定量的NH3,则ν逆增大,ν正 瞬间不变,这与图像不吻合,故A错误;
B. 增大压强反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;升高温度反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;则根据图像可知:压强:P2>P1;温度:T1>T2;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,C含量增大,说明正反应是气体体积减小的反应;升高温度,C含量减小,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,故满足反应:2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,故B正确;
C.图③中A的浓度减小说明A是反应物,B和C浓度增大,说明是生成物,根据反应的化学计量数与变化的浓度成正比,∆n(A):∆n(B):∆n(C)=(2-1.2):(0.4-0):(1.2-0)=2:1:3,表示的反应方程式为:2AB+3C,故C错误;
D. 在压强不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,表示Y的含量应该增大,但图像显示y轴数值减小,因此图④y轴不可以表示Y的百分含量,故D错误;
故选B。
2.反应,根据物质的百分含量-温度-压强图和图,下列分析错误的是
A.由图1可以确定
B.平衡正向移动的百分含量不一定增加
C.时改变的条件只能是加入催化剂
D.时改变的条件可能是降低温度
【答案】C
【分析】由图1可知,压强增大,A的百分含量不变,所以反应前后气体计量数之和相等,即n=1,500℃时A的百分含量更大,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应为放热反应,据此回答。
【详解】A.根据分析可知,n=1,A正确;
B.若为分离C使得平衡正向移动,则C的百分含量不一定增加,反而会减小,B正确;
C.由图2可知,t1时刻改变条件后,正逆反应速率均增大,平衡不移动,可能为增大压强或者加入催化剂,C错误;
D.由图2可知,t2时刻改变条件后,正逆反应速率减小,平衡正向移动,改变的条件可能是降低温度,D正确;
故选C。
3.可逆反应反应过程中,当其它条件不变时,C的质量分数与温度(T)和压强(P)的关系如图,根据图中曲线分析,判断下列叙述中正确的是
A.平衡后,增大A的量,可以提升B的转化率
B.平衡后,若升高温度,平衡则向逆反应方向移动
C.平衡后,使用催化剂,有利于平衡向正反应方向移动
D.化学方程式中
【答案】B
【分析】由左图知,T2>T1,升高温度,C%减小,则升温平衡逆向移动,而升高温度平衡向吸热反应移动,故正反应为放热反应;由右图可知,压强为P2先到达平衡,故P2>P1,增大压强,C%减小,则增压平衡向逆向移动,而增大压强平衡向体积减小的方向移动,故n<p+q;
【详解】A.达平衡后增加A的量,因A为固体,对平衡无影响,B的转化率不变,故A错误;
B.由左图知,升高温度,C%减小,平衡逆向移动,故B正确;
C.使用催化剂,能缩短到达平衡时间,但平衡不移动,故C错误;
D.增大压强,C%减小,平衡逆向移动,而增大压强平衡向体积减小的方向移动,则n<p+q,故D错误;
故选:B。
(
分阶培优练
)
培优第一阶——基础过关练
1.下列说法正确且能用勒夏特列原理解释的是
A.氧化成的反应,加入催化剂可以提高单位时间内的转化率
B.向2mL 0.1溶液滴加10滴6 NaOH溶液,溶液由黄色变橙色
C.加热0.5 溶液,溶液由绿色变为黄色
D.平衡体系:,恒温缩小容积,气体颜色变深
【答案】C
【详解】A.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应的限度,不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.向2mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液滴加10滴6mol/LNaOH溶液,溶液由橙色变黄色,是因为氢氧化钠消耗了氢离子,使平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,但溶液由黄色变橙色说法错误,B错误;
C.加热0.5mol/LCuCl2溶液,溶液由绿色变为黄色,是因为氯化铜水解生成氢氧化铜和氯化氢,加热促进氯化氢挥发平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,C正确;
D.平衡体系CO(g)+NO2(g)CO2(g) +NO(g),恒温缩小容器体积压强增大,平衡不移动,但二氧化氮浓度增大气体颜色加深,不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故选C。
2.在恒容密闭容器中,一定量的NO、CO发生反应:。运用变量控制的方法,探究温度或催化剂比表面积(单位质量的物质所具有的总面积)对CO、NO转化的影响。三组实验中随t(时间)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.实验I,时刻CO的消耗速率小于CO的生成速率
B.其他条件不变,充入惰性气体平衡正向移动
C.实验I、Ⅱ相比,I中催化剂比表面积更大
D.实验Ⅲ的反应温度比实验Ⅱ的高
【答案】D
【详解】A.实验I,时刻还未达到平衡,则正反应速率大于逆反应速率,即CO的消耗速率大于CO的生成速率,故A错误;
B.其他条件不变,充入惰性气体,体系各物质浓度不变,则平衡不移动,故B错误;
C.实验I、Ⅱ相比,Ⅱ中反应速率更快,达到平衡时间更短,则Ⅱ催化剂比表面积更大,故C错误;
D.实验Ⅲ相比实验Ⅱ,达到平衡时间更短,则实验Ⅲ的反应温度比实验Ⅱ的高,故D正确;
故选D。
3.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,反应达平衡时,下列措施能提高N2转化率的是
①降温 ②恒压通入惰性气体 ③增加N2的浓度 ④加压 ⑤催化剂
A.①④ B.①②③⑤ C.②③⑤ D.③④
【答案】A
【详解】①合成氨反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,氮气转化率增大,故①符合题意;
②恒压条件下通入惰性气体相当于减小压强,该反应是气体体积减小的反应,减小压强,平衡向逆反应方向进行,氮气转化率降低,故②不符合题意;
③增加氮气的浓度,平衡向正反应方向移动,氢气转化率增大,但氮气转化率减小,故③不符合题意;
④该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,氮气转化率增大,故④符合题意;
⑤使用催化剂,化学反应速率增大,但化学平衡不移动,氮气转化率不变,故⑤不符合题意;
综上所述,①④符合题意,故选A。
4.下列反应达到平衡后,升高温度和增大压强,平衡移动方向一致的是
A.C(s) + CO2(g)2CO(g)△H>0
B.Cl2(g) +H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)△H>0
C.H2(g) +I2(g)2HI(g)△H<0
D.O2(g) +2SO2(g)2SO3(g)△H<0
【答案】B
【详解】A.对于反应C(s) + CO2(g)2CO(g)△H>0,升高温度,平衡正向移动,增大压强,平衡逆向移动,故A不符合题意;
B.对于反应Cl2(g) +H2O(l)HCl(aq)+HClO(aq)△H>0,升高温度,平衡正向移动,增大压强,平衡正向移动,故B符合题意;
C.对于反应H2(g) +I2(g)2HI(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,增大压强,平衡不发生移动,故C不符合题意;
D.对于反应O2(g) +2SO2(g)2SO3(g)△H<0,升高温度,平衡逆向移动,增大压强,平衡正向移动,故D不符合题意;
故选B。
5.把2.5 mol A和2.5 mol B混合,装入容积为2 L的密闭容器里,发生反应:3 A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D,下列叙述错误的是
A.x=4
B.达到平衡时容器内气体的压强与起始时的压强比为6:5
C.达到平衡时B的体积分数约为33%
D.该反应的平衡常数Kc=8
【答案】D
【详解】A.5s内D的平均反应速率为,,所以x=4,故A正确;
B.平衡时容器内,所以,根据反应方程式可知,、,容器内气体总物质的量为:,反应前气体总物质的量为:,恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比,所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为6:5,故B正确;
C.达到平衡时,容器内气体总物质的量为6mol,则体积分数,故C正确;
D.该反应的平衡常数,故D错误;
故选D。
6.在容积不变的密闭容器中,一定量的与发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是
A.反应温度
B.该反应的
C.若和时的平衡常数分别为和,则
D.若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同
【答案】C
【分析】由图可知,T2条件下反应先达到平衡,说明温度T2大于T1,T2条件下反应达到平衡时的三氧化硫体积分数小于T1,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
【详解】A.由分析可知,温度T2大于T1,A正确;
B.由分析可知,该反应为放热反应,反应的焓变△H小于0,B正确;
C.由分析可知,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,则平衡常数K1大于K2,C错误;
D.催化剂需要一定的活化温度,故若和时使用相同的催化剂,其催化效果可能不同,D正确;
故选C。
7.研究化学反应的方向、速率、限度具有重要意义,下列说法正确的是
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.一定温度下反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)达平衡,增加CaCO3的量,平衡正向移动
C.升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数从而提高化学反应速率
D.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
【答案】C
【详解】A.对于△H<0、△S>0的反应都有△G<0,即在任何温度下均能发生,故A错误;
B.反应中CaCO3为固体,增加CaCO3的量,不影响反应速率,则平衡不移动,故B错误;
C.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C正确;
D.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,不能改变产生尾气的反应方向,故D错误;
故选C。
8.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。下列有关合成氨反应的说法正确的是
A.高温条件下该反应可以自发
B.反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E表示键能)
C.反应中每消耗1 mol H2转移电子的数目约等于2×6.02×1023
D.该反应采用高温高压条件是为了增大H2的平衡转化率
【答案】C
【详解】A.该反应气体体积减小,是熵减的过程,即,当时反应可以自发进行,则低温条件下该反应可以自发,A错误;
B.N2中氮原子间形成氮氮三键,则反应的 (E表示键能),B错误;
C.反应中每消耗1molH2转移电子的数目为2NA,约等于2×6.02×1023,C正确;
D.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不能增大H2的平衡转化率,但采用高温主要是考虑化学反应速率和催化剂的活性;该反应气体体积减小,增大压强,平衡正向移动,可以增大H2的平衡转化率,D错误;
故选C。
9.一定条件下,在密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施不能提高乙烯转化率的是
A.减小容器的容积 B.等压下通入Ar气
C.分离出部分乙烷 D.降低反应温度
【答案】B
【分析】根据反应方程式可知,该反应是正反应是一个气体体积减小的放热反应。
【详解】A.缩小容器的容积,即增大压强,平衡正向移动,乙烯转化率提高,故A不符合题意;
B.等压下通入Ar气,相当于各物质的分压减小,平衡逆向移动,乙烯转化率降低,故B符合题意;
C.分离出部分乙烷,减小生成物浓度,平衡正向移动,乙烯转化率提高,故C不符合题意;
D.降低反应温度,平衡正向移动,乙烯转化率提高,故D不符合题意;
故选B。
10.汽车尾气中NO产生的反应为:,一定条件下,等物质的量的和在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T时,N2的浓度随时间的变化。曲线b表示该反应在某一起始条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是
A.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
B.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的
C.温度T下,该反应的平衡常数
D.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
【答案】C
【详解】A.图像显示,该条件改变时平衡发生了移动,而催化剂不影响平衡,故A错误;
B.若曲线b对应的条件改变是温度,可以看出温度升高了且平衡正向移动,则,故B错误;
C.温度T下,据图像有,平衡常数,故C正确;
D.在恒容密闭容器中,都是气体参加的反应,气体质量不变,密度恒定,故D错误;
故选C。
培优第二阶——能力提升练
11.氢能是最重要的新能源,储氢是氢能利用的关键技术,其中一种储氢的方法为:
若该反应在恒容密闭容器中进行,下列有关该反应的图像正确的是
A. B.
B. C. D.
【答案】D
【详解】A.该反应的正反应为吸热反应,升温,平衡常数增大,A项错误;
B.增大环己烷的物质的量,平衡正向移动,但是环己烷自身的转化率应降低,B项错误;
C.根据“先拐先平数值大”知,增大压强,平衡逆向移动,苯的体积分数应减小,C项错误;
D.时使用催化剂,该可逆反应的正、逆反应速率同等倍数增大,D项正确;
故选D。
12.利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A.升高温度 B.增大压强
C.升高温度同时充入NO D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】B
【详解】A.升高温度,化学反应速率加快,化学平衡向吸热方向移动,即逆反应方向,NO的转化率减小,A不符合题意;
B.增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,化学反应速率加快,B符合题意;
C.升高温度,化学平衡逆向移动,NO的转化率减小,充入NO,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,NO的平衡转化率减小,C不符合题意;
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走,浓度减小,反应速率减慢,D不符合题意;
故选B。
13.某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是
A.恒容下,再充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动,v正加快、v逆减慢
B.缩小容器的体积,v正>v逆
C.恒容下,再充入一定量的Ar气,平衡向正反应方向移动
D.恒容下,再充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
【答案】B
【详解】A.恒容下,再充入一定量的水蒸气,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,正、逆反应速率均增大,故A错误;
B.该反应是气体体积减小的反应,缩小容器的体积,气体压强增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C.恒容下,再充入一定量的不参与反应的氩气,反应体系中各物质浓度不变,反应速率不改变,化学平衡不移动,故C错误;
D.恒容下,再充入一定量的乙烯,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,但的转化率减小,故D错误;
故选B。
14.某密闭容器中发生反应:,某一过程中反应速率与时间的关系如图所示,段为化学平衡状态,改变物质的浓度、压强、温度或催化剂等外界条件,平衡常数一定变化的时间段是
A. B.
C. D.和
【答案】A
【分析】段为化学平衡状态,时,正、逆反应速率均加快,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,若是增大压强,则平衡逆移,不符合;若是增加浓度,则速率没有断点,不符合;则改变的条件是升高温度,升高温度平衡逆移,该反应为放热反应;段的反应速率比t2~t3段快,但平衡不移动,则改变的条件是加入催化剂;段,有断点,反应速率降低,平衡逆移,则改变的条件是减小压强,由此分析回答。
【详解】A.由分析可知,时间段改变的条件是升高温度,且反应是放热反应,故平衡常数减小,A符合题意;
B.由分析可知,时间段改变的条件是催化剂,平衡不移动,故平衡常数不变,B不符合题意;
C.由分析可知,时间段改变的条件是减小压强,平衡常数只与温度有关,K不变,C不符合题意;
D.由选项C可知,时间段K不变,D不符合题意;
故选A。
15.已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH < 0,NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.X和Y分别代表压强和温度
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Ka < Kb < Kc
D.适当降低温度,NO2的平衡转化率增大
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,NO2平衡转化率降低,该反应为气体物质的量减少反应,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像可知,X代表温度,Y代表压强,故A错误;
B.在温度相同时,增大压强,平衡正向进行,NO2平衡转化率增大,根据图像,推出Y2>Y1,故B错误;
C.利用“放热反应,升高温度,平衡常数减小”,该反应为放热反应,三点中,c温度最高,平衡常数最小,故C错误;
D.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,NO2平衡转化率增大,故D正确;
答案为D。
16.工业上制备硫酸的一步重要反应是: 。下列有关说法正确的是
A.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,通入空气的量越多越好
B.为提高反应速率和平衡转化率,实际生产过程中,采用的压强越大越好
C.为提高的平衡转化率,实际生产过程中,反应温度越低越好
D.为提高原料利用率,实际生产过程中,、循环使用得越充分越好
【答案】D
【详解】A.通入空气的量越多,氧气的浓度越大,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,但通入空气的量太多会带走热量造成能源的浪费,A错误;
B.增大压强会增大反应速率,但压强越大设备的要求越高,会增加生产成本,B错误;
C.温度越低反应速率越慢,达到平衡所需时间越长,且该反应为放热反应,温度越低平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,但温度过低会影响催化剂的活性和反应速率降低,C错误;
D.为提高原料利用率,实际生产过程中,SO2、O2循环使用得越充分越好,D正确;
故选D。
17.在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,发生反应:2CO(g)+SO2(g) = S(g)+2CO2(g) ΔH = +8.0kJ•mol-1,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=1:1
B.增大压强,平衡正向移动
C.向容器中继续充入CO,可使平衡常数K增大
D.在a点对应的温度下,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%
【答案】D
【详解】A.增加CO投料,促进二氧化硫的转化,二氧化硫转化率提高,故曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=3:1,A错误;
B.反应为气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,B错误;
C.K只受温度影响,向容器中继续充入CO,平衡常数K不变,C错误;
D.结合A分析,a点投料比为n(CO):n(SO2)=2:1,假设一氧化碳、二氧化硫投料分别为2mol、1mol,二氧化硫反应0.5mol,则生成1mol二氧化碳,反应为气体分子数不变的反应,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%,D正确;
故选D。
18.下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.将球浸泡在热水中颜色加深
B.配制溶液时,向溶液中加入少量铁粉
C.用饱和食盐水除去氯气中的少量气体
D.工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高的利用率
【答案】B
【详解】A.反应2NO2(g)N2O4(g)是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,NO2浓度增大,容器内颜色加深,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.配制溶液时,向溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.用饱和食盐水除去氯气中的少量气体,原因是饱和食盐水中氯离子浓度较高,使平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO逆向进行,从而降低Cl2的溶解度,可以用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气可以使2SO2+O22SO3正向移动,提高的利用率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
19.反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是
A.上述反应∆S<0
B.上述反应平衡常数K=
C.其他条件相同,增大能提高平衡时H2S的转化率
D.其他条件相同,选用高效催化剂,能提高平衡时H2S的转化率
【答案】B
【详解】A.2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)反应气体物质的量增加,∆S>0,A项错误;
B.化学平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积之比,2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)反应平衡常数K=,B项正确;
C.其他条件相同,增大,能提高平衡时CH4的转化率,H2S的转化率减小,C项错误;
D.催化剂不能使平衡移动,其他条件相同,选用高效催化剂,平衡时H2S的转化率不变,D项错误。
答案选B。
20.下列关于工业合成氨的叙述错误的是
A.反应在高压下进行,有利于提高转化率
B.温度越高越有利于工业合成氨
C.在工业合成氨中,N2、H2的循环利用可降低成本
D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
【答案】B
【详解】A.合成氨的反应为气体分子总数减少的反应,加压有利于反应向正反应方向进行,故A正确;
B.合成氨的反应为放热反应,温度越高, NH3的产率越低,温度太高会影响催化剂的催化效果。,故B错误;
C.在工业合成氨中,N2、H2的循环利用有利于提高原料的转化率,可降低成本,故C正确;
D.及时从反应体系中分离出氨气,使生成物浓度较小,有利于平衡向正反应方向移动,故D正确;
故选B。
培优第三阶——培优拔尖练
21.工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体的反应原理为。在恒温恒容密闭容器内进行该反应,正反应速率(v正)随时间的变化曲线如图1所示,某物理量随压强的变化曲线如图2所示。下列说法错误的是
A.t时刻平衡逆向移动
B.t时刻改变的条件一定为加压
C.x可以是平衡时Ga的质量
D.x可以是平衡时体系内混合气体平均相对分子质量
【答案】B
【详解】A.由图可知:t时刻改变条件下,v(正)突然增大,此后又逐渐增大直至不再发生改变,说明改变条件下逆反应速率大于正反应速率,化学平衡逆向移动,A正确;
B.该反应的正反应是放热反应,若改变条件是升高温度,逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度,化学平衡逆向移动;反应正向是气体分子数增加的反应,若改变条件是增大压强,则逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度,化学平衡也是逆向移动,故此时刻改变条件可能为升高温度或增大压强,B错误;
C.反应正向是气体分子数增加的反应,增大压强平衡逆向移动,Ga的质量增加,与图象相符,C正确;
D.反应正向是气体分子数增加的反应,增大压强平衡逆向移动,氨气的量增加,氢气的量减少,氨气的摩尔质量大于氢气的摩尔质量,故平衡时体系内混合气体平均相对分子质量增大,与图象相符,D正确;
答案选B。
22.为提高反应:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5kJ•mol-1中CO2的平衡转化率,应选择的反应条件为
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
【答案】A
【详解】A.该反应为气体体积减小的放热反应,降低温度、增大压强均有利于平衡正向移动,A正确;
B.该反应为气体体积减小的放热反应,升高温度、减小压强均不利于平衡正向移动,B错误;
C.该反应为气体体积减小的放热反应,低压不利于平衡正向移动,C错误;
D.该反应为气体体积减小的放热反应,升高温度不利于平衡正向移动,增大压强有利于平衡正向移动,D错误;
故答案为:A。
23.已知 CH4(g) +2NO2(g)CO2(g) +N2(g) +2H2O(l) ΔH , NO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示,下列说法正确的是
A.ΔH < 0
B.Y1>Y2
C.平衡常数:Kb =Ka< Kc
D.a点体系颜色比b点浅
【答案】A
【分析】正反应气体物质的量减少,增大压强平衡正向移动,NO2的平衡转化率随压强增大而增大,可知,X表示温度,Y表示压强。
【详解】A.根据图示,随温度升高,NO2的平衡转化率减小,可知正反应放热,ΔH < 0,故A正确;
B.Y表示压强,增大压强平衡正向移动,NO2的平衡转化率增大,则Y1<Y2,故B 错误;
C.平衡常数只与温度有关,a、b温度相同,所以Kb =Ka,随温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,所以Ka> Kc,平衡常数:Kb =Ka>Kc,故C错误;
D.a、b温度相同,a的压强大于b,可知a点NO2的浓度大于b点,所以a点体系颜色比b点深,故D错误;
选A。
24.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列说法正确的是
A.反应的△S>0
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.压强增大能提高SO2的反应速率和转化率
D.当SO2与SO3的浓度相等时,说明反应已经达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.反应正向气体分子数减小,反应的ΔS<0,故A错误;
B.化学平衡常数等于生成物浓度系数次幂的乘积比上反应物浓度系数次幂的乘积;反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数可表示为K=,故B错误;
C.增大体系压强,SO2的反应速率加快,反应正向气体分子数减小,加压,平衡正向移动,SO2的转化率提高,故C正确;
D.当体系达平衡状态时,SO2和SO3的浓度可能相等,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故D错误;
故选:C。
25.三氯化硅()是制备硅烷,多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入,分别在温度为、条件下发生反应: ,反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.容器内气体的压强:
B.,
C.时,反应自开始至达到平衡的过程中,
D.时,若起始时向该容器中充入、、,反应将向逆反应方向进行
【答案】D
【详解】A.的恒容密闭容器中充入,a、b两点的物质的量分数相同,该反应为气体体积不变的反应,温度不同则压强不同,容器内气体的压强:,故A错误;
B.根据“先拐先平衡”,由题给图像可知:,T2时的物质的量分数更小,升温平衡正向移动,,故B错误;
C.时,反应自开始至达到平衡的过程中,,故C错误;
D.时三段式,平衡常数,若起始时向该容器中充入、、,则,Q>K,反应将向逆反应方向进行,故D正确;
故答案为:D。
26.下列叙述与图对应的是
A.对于达到平衡状态的反应,图1国表示在to时刻充入了反应物,平衡逆向移动
B.由图②可知,p2>p1、T1>T2,满足反应:2A(g)+B(g)=2C(g) ΔH >0
C.对于反应2X(g)+3Y(g)=3Z(g) ΔH <0,图④y轴可以表示Z的百分含量
D.图3表示的反应方程式为:2A=B+3C
【答案】C
【详解】A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),图①表示在t0时刻ν正、ν逆 都增大,ν逆 增大的多,化学平衡逆向移动,应该是升高温度使平衡逆向移动导致,若是充入了一定量的NH3,则ν逆增大,ν正 瞬间不变,这与图像不吻合,故A错误;
B.增大压强反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;升高温度反应速率加快,达到平衡所需时间缩短;则根据图像可知:压强:P2>P1;温度:T1>T2;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,C含量增大,说明正反应是气体体积减小的反应;升高温度,C含量减小,说明平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,故满足反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g) ΔH<0,故B错误;
C.对于反应2X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)ΔH<0,相同压强时,升高温度,平衡逆移,Z的百分含量减小,相同温度时,增大压强,平衡正移,Z的百分含量减小,与图像符合,故C正确;
D.该反应是可逆反应,应该用可逆号“⇌”,不能用等号“=”表示,故D错误;
故选:C。
27.在恒容密闭容器中,充入一定量C2H6发生反应C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g) ΔH,在其它条件不变的情况下,测得温度对C2H4体积分数的影响如图所示。下列说法错误的是
A.反应的ΔH>0
B.平衡时逆反应速率:v(A)>v(B)
C.平衡时C2H6转化率:α(A)>α(B)
D.平衡常数:K(A)>K(C)
【答案】D
【详解】A.根据“先拐线平衡数值大”,则T1温度高,从T2到T1,升高温度,乙烯体积分数增大,说明平衡正向移动,则反应的ΔH>0,故A正确;
B.T1温度高,则速率大,因此平衡时正反应速率:v(A)>v(B),故B正确;
C.从T2到T1,升高温度,乙烯体积分数增大,说明平衡正向移动,则平衡时C2H6转化率:α(A)>α(B),故C正确;
D.A、C点温度相同,则平衡常数相等,即平衡常数:K(A)=K(C),故D错误;
综上所述,答案为D。
28.一定温度下,和在恒容密闭容器中发生反应:,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.前10 min内的平均反应速率 mol⋅L⋅min
C.该温度时,反应的平衡常数 mol⋅L
D.平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向正反应方向移动
【答案】D
【详解】A.由图可知,反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L,A浓度变化量为(3.5-2)mol/L=1.5mol/L,故1:x=1.5:3,解得x=2,故A正确;
B.由图可知,反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L,平均反应速率v(D)==0.3mol⋅L-1⋅min-1,故B正确;
C.该反应方程式为,平衡时,C的浓度为1.5mol/L,D的浓度为3.0mol/L,A的浓度为2.0mol/L,B的浓度为1.0mol/L,所以平衡常数,故C正确;
D.反应后气体分子数变大,温度一定时,加压,平衡向逆方向移动,故D错误;
故选D。
29.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,充入和,发生反应。下列说法正确的是
A.若采取最佳的反应条件,充分反应后放出的热量为
B.采用不同的催化剂,化学平衡常数也会不同
C.升高温度时,减小,增大
D.平衡后向容器中再充入和,达到新平衡后,的转化率增大
【答案】D
【详解】A.该反应为可逆反应,不管怎么改变反应条件,该反应不能百分之百转化,A错误;
B.平衡常数只受温度影响,采用不同的催化剂,化学平衡常数不变,B错误;
C.升高温度时,、均增大,C错误;
D.平衡后向容器中再充入和,相当于增大压强,平衡正移,达到新平衡后,的转化率增大,D正确;
故选D。
30.碳——化学是指从一个碳原子的化合物(如CO、等)出发合成各种化学品的技术。
(1)已知:830℃时,反应的平衡常数为1.0,设起始时投入的、均为,恒容条件下,反应后达到平衡,则的转化率为 ,内, 。
(2)在带活塞的某容器中,将和按物质的量之比为投料,固定活塞使该容器体积为,发生反应,当温度分别为和时,反应体系中体积分数随时间变化如图。
①上述反应的平衡常数的表达式为 ;该反应的 (填“>”“=”或“<”)0。一定温度下,下列措施能提高平衡转化率的是 (填序号)。
A.增大和的投料比 B.减小容器体积
C.升高温度 D.加入高效催化剂
②若某温度下,平衡时,保持其他条件不变,移动活塞至该容器体积固定为,此时平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”), (填“>”“=”或“<”)K,达到新平衡时 (填“>”“=”或“<”)。
【答案】(1) 50% 0.1
(2) < AB 不变 < <
【详解】(1)根据已知条件列出“三段式”
平衡常数K= =1,解得x=0.5,则CO(g)的转化率为×100%=50%;0∼5min内,v(H2)= =0.1mol⋅L−1⋅min−1。
(2)①上述反应的平衡常数的表达式为K= ;结合图像可知T2时反应先达到平衡状态,可知其反应速率快,温度较高,则T2大于T1,温度由Tt2到T1时,CH3OH体积分数增大,可知平衡正向移动,温度降低平衡正向移动,则正向为放热反应,ΔH<0;
A.增大CO2(g)和H2(g)的投料比,等同于增大二氧化碳浓度,可提高氢气的转化率,故A选;
B.该反应正向气体分子数减小,增大压强,平衡正向移动,H2转化率增大,故B选;
C.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,H2转化率减小,故C不选;
D.加入高效催化剂,只提高反应速率,对平衡无影响,氢气的转化率不变,故D不选;
故选AB;
②若某温度下,保持其他条件不变,移动活塞至该容器体积固定为1L,增大压强,温度不发生改变,而K只受温度影响,温度不变,K不变;改变体积为1L后,各物质浓度瞬间增大一倍,此时Qc= ==K<K;该温度下,开始平衡时c(H2)=1.5mol⋅L−1,结合投料比可知平衡时c(CO2)=0.5mol⋅L−1,移动活塞至该容器体积固定为1L,瞬间c(CO2)=1.0mol⋅L−1,但增大压强平衡正向移动,c(CO2)减小,因此再次达到平衡时c(CO2)<1.0mol⋅L−1。
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