专题05 化学平衡的移动(考题猜想)(4大题型)-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲(苏教版2019选择性必修1)
2024-10-10
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2份
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20页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三单元 化学平衡的移动 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.48 MB |
| 发布时间 | 2024-10-10 |
| 更新时间 | 2024-10-11 |
| 作者 | 专心致志 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-10-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47860246.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 化学平衡的移动
题型1化学平衡的移动
题型2化学平衡移动的影响因素
题型3勒夏特列原理
题型4化学平衡图像
▉题型1 化学平衡的移动
【例1】可以作为判断化学平衡发生移动的标志是
A.反应混合物各组分的浓度发生改变 B.正、逆反应速率发生改变
C.反应物的转化率发生改变 D.压强发生改变
【变式1-1】对于任何一个达到平衡状态的可逆反应,采取以下措施,一定会使化学平衡发生移动的是
A.升高温度 B.加入反应物 C.增大压强 D.使用催化剂
【变式1-2】在一密闭容器中,反应达到平衡后,改变以下条件,下列说法正确的是
A.增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.恒温恒容充入Ne,容器内压强增大,V(正)、V(逆)均增大
D.增加B的用量,正、逆反应速率不变,平衡不移动
▉题型2 化学平衡移动的影响因素
【例2】对于放热反应。当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②恒容通入惰性气体He;③增加浓度;④减压;⑤分离出;⑥恒压通入惰性气体He.其中既能降低反应速率又能减小NO转化率的是
A.①②④ B.④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
【变式2-1】一定条件下,在密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施既能加快反应速率又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
【变式2-2】250℃时,将一定量的碳酸氢钠固体置于真空容器中分解,达平衡时,测得体系内总压强为p。则下列叙述正确的是
A.当体系内二氧化碳的物质的量分数不变时,反应达到平衡状态
B.平衡后,继续添加碳酸氢钠,平衡右移,K增大
C.向平衡体系中加入等量的、,平衡左移,K不变
D.250℃时,该反应的化学平衡常数为
【变式2-3】利用反应(橙色)(黄色) kJ·mol研究浓度对化学平衡的影响,实验操作及现象如下:
①待试管b中溶液颜色不变后,与试管d相比,b中黄色更深。
②试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,橙色更深。
下列说法正确的是
A.“待试管b中溶液颜色不变”的目的是使完全反应
B.对比试管b与c,c中反应平衡常数增大,平衡正向移动
C.试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度
D.该实验证明减小生成物浓度,平衡正向移动
【变式2-3】在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A.平衡向正反应方向移动 B.C的体积分数减小
C.B的转化率增大 D.
【变式2-4】对于可逆反应,在一定条件下达到平衡状态,下列有关叙述正确的是
A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,减小 B.压强增大一倍,平衡不移动,不变
C.增大物质B的浓度, D.加入催化剂,物质B的转化率提高
【变式2-5】乙酸蒸汽催化重整制氢过程中的主要反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
将一定比例的乙酸、水和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,乙酸的转化率、氢酸比[]与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应,下列说法正确的是
A.用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为
B.时,出口气中
C.后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行程度减小
D.该过程深入研究方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
▉题型3 勒夏特列原理
【例3】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.唾液可以使淀粉水解速率加快
B.打开碳酸饮料瓶盖时产生气泡
C.CO中毒的病人进入高压氧舱中接受治疗
D.氯水中加入粉末以提高氯水中的浓度
【变式3-1】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
【变式3-2】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
【变式3-3】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水在光照下颜色变浅
B.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应,提高氨气的产率
C.由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D.增大压强,有利于与反应生成
【变式3-4】下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.溶液中加入少量固体,促进分解
B.向溶液中加入少量铁粉,溶液颜色变浅
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.400-500℃比低温有利于合成氨的反应
▉题型4 化学平衡图像
【例4】一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
【变式4-1】已知在一定条件下,反应,某实验小组测得的转化率在不同温度与压强下的实验数据,三者之间关系如下图所示。下列说法正确的是
A.图中、两点对应的平衡常数相等
B.x<4
C.TA<TB
D.将、,置于密闭容器中发生反应,放出的热量为
【变式4-2】向密闭容器中充入一定量和混合气体,在一定条件下,发生反应: 。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数: B.逆反应速率:
C.反应温度: D.混合气体平均摩尔质量:
【变式4-3】恒温的密闭容器中充入1mol的和发生反应: ,已知:的消耗速率为,的消耗速率为;不同温度下,的平衡转化率随压强的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的化学平衡常数 B.a点反应速率快于b点
C.c点和d点的: D.的体积分数:a>b>c>d
【变式4-4】已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说是正确的是
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.时改变的条件:向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数:
D.平衡常数:
【变式4-5】研究之间的转化对大气污染控制具有重要意义,已知: 。如下图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为时,和随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ,改变温度到,随t变化为曲线Ⅲ。
回答下列问题:
(1)比较反应速率的大小: (填“>”“=”或“<”)。
(2)在温度下,反应的平衡常数K= 。
(3)在一定条件下发生上述反应,其他条件不变,只改变一个条件,反应过程中速率随时间的变化如下图所示。时刻改变的条件是 。
(4)反应体系达平衡后,若在恒温恒容条件下,再加入,再次达平衡后,的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在恒温条件下,将一定量的充入注射器中后封口,在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化关系如下图(气体颜色越深,透光率越小)
①a点和c点的平衡常数的大小关系: (填“>”“=”或“<”)。
②e点到f点的过程中体系与环境之间的热量传递关系: 热量(填“吸收”或“放出”)。
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专题05 化学平衡的移动
题型1化学平衡的移动
题型2化学平衡移动的影响因素
题型3勒夏特列原理
题型4化学平衡图像
▉题型1 化学平衡的移动
【例1】可以作为判断化学平衡发生移动的标志是
A.反应混合物各组分的浓度发生改变 B.正、逆反应速率发生改变
C.反应物的转化率发生改变 D.压强发生改变
【答案】C
【解析】A.若反应前后气体分子数相等,增大或减小压强,反应物和生成物浓度都发生改变,正、逆反应速率仍然相同,平衡不移动,故A错误;
B.若加入催化剂,正、逆反应速率同等程度地改变,平衡不移动,故B错误;
C.转化率是指某一反应物转化的百分率,反应物的转化率改变,则化学平衡一定发生移动,故C正确;
D.对于反应前后气体分子数相等的可逆反应,压强改变时,平衡不移动,故D错误;
答案选C。
【变式1-1】对于任何一个达到平衡状态的可逆反应,采取以下措施,一定会使化学平衡发生移动的是
A.升高温度 B.加入反应物 C.增大压强 D.使用催化剂
【答案】A
【解析】因为所有化学反应都会伴随着能量变化,所以升高温度,化学平衡一定会移动。而加入固体反应物、等气体分子数反应缩小容器体积增大压强、使用催化剂均不会导致平衡移动;
故选A。
【变式1-2】在一密闭容器中,反应达到平衡后,改变以下条件,下列说法正确的是
A.增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.恒温恒容充入Ne,容器内压强增大,V(正)、V(逆)均增大
D.增加B的用量,正、逆反应速率不变,平衡不移动
【答案】D
【解析】A.增加A的浓度,平衡向正反应方向移动,但平衡常数只与温度有关,所以平衡常数不变,A错误;
B.升高温度,正逆反应速率均增大,B错误;
C.温恒恒容充入Ne,虽然容器内压强增大,但由于容器体积不变,反应体系中的气体的浓度则不变化,故正逆反应速率均不变,C错误;
D.B是固体,增加B的用量,浓度不变,故正逆反应速率均不变,平衡也不移动,D正确;
正确答案选D。
▉题型2 化学平衡移动的影响因素
【例2】对于放热反应。当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②恒容通入惰性气体He;③增加浓度;④减压;⑤分离出;⑥恒压通入惰性气体He.其中既能降低反应速率又能减小NO转化率的是
A.①②④ B.④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥
【答案】B
【解析】①升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,NO转化率减小;
②恒容通入惰性气体He,反应物的浓度不变,速率不变,平衡不一定,转化率不变;
③增大氧气的浓度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,NO转化率增大;
④减压,反应速率减小,平衡向逆反应方向移动,NO转化率减小;
⑤分离出二氧化氮,平衡向正反应方向移动,NO转化率增大;
⑥恒压通入惰性气体He,体积增大,浓度减小,速率减小,平衡向逆反应方向移动,NO转化率减小;
能降低反应速率的有④⑤⑥,能减小NO转化率有①④⑥,所以选择④⑥,故选B。
【变式2-1】一定条件下,在密闭容器中发生反应: ,当达到平衡时,下列各项措施既能加快反应速率又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】A
【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。
【解析】A.缩小容器的容积,即增大压强,反应速率加快,且平衡正向移动,乙烯转化率提高,故A符合题意;
B.等压下通入Ar气,相当于各物质的分压减小,反应速率减小,平衡逆向移动,乙烯转化率降低,故B不符合题意;
C.分离出部分乙烷,减小生成物浓度,反应速率减小,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,反应速率减小,平衡正向移动,乙烯转化率提高,故D不符合题意;
故选A。
【变式2-2】250℃时,将一定量的碳酸氢钠固体置于真空容器中分解,达平衡时,测得体系内总压强为p。则下列叙述正确的是
A.当体系内二氧化碳的物质的量分数不变时,反应达到平衡状态
B.平衡后,继续添加碳酸氢钠,平衡右移,K增大
C.向平衡体系中加入等量的、,平衡左移,K不变
D.250℃时,该反应的化学平衡常数为
【答案】C
【分析】分解方程式为。
【解析】A.该反应属于固体分解反应,混合气体中的体积分数恒为50%,故混合气体中的体积分数不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.碳酸氢钠是固体,且根据化学平衡常数,温度不变常数不变,B错误;
C.向平衡体系中加入等量的、,生成物浓度增大平衡左移,但温度不变K不变,C正确;
D.反应达平衡时体系的总压强为p,则,故该温度下化学平衡常数为,D错误;
故选C。
6.
【变式2-3】利用反应(橙色)(黄色) kJ·mol研究浓度对化学平衡的影响,实验操作及现象如下:
①待试管b中溶液颜色不变后,与试管d相比,b中黄色更深。
②试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,橙色更深。
下列说法正确的是
A.“待试管b中溶液颜色不变”的目的是使完全反应
B.对比试管b与c,c中反应平衡常数增大,平衡正向移动
C.试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度
D.该实验证明减小生成物浓度,平衡正向移动
【答案】D
【解析】A.由于反应为可逆反应,故任何物质均不可能完全反应,待试管 b 中溶液颜色不变的目的是使反应重新达到平衡,故A错误;
B.c试管中氢离子浓度增大,平衡逆向移动,两支试管所处的环境相同,平衡常数相等,故B错误;
C.浓硫酸溶于水放热,已知试管c中温度略微升高,且温度升高,平衡正向移动,颜色应该是变浅,但是现象确实颜色变深,故说明影响平衡的主要因素并不是温度,而是H+浓度,故C错误;
D.对比a、d溶液,体积增大会导致反应物、生成物的浓度均减小,但生成物浓度减小的更多,通过观察a和d颜色,即可判定平衡正向移动,故D正确;
故选D。
【变式2-3】在一定温度下的密闭容器中发生反应:,平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A.平衡向正反应方向移动 B.C的体积分数减小
C.B的转化率增大 D.
【答案】B
【解析】A.将容器的容积扩大到原来的两倍,相等于减压,A的量从0.25mol/L增加到0.30mol/L,则平衡逆向移动,故A错误;
B.由A中可知,减压,平衡逆向移动,C的体积分数减小,故B正确;
C.由A中可知,减压,平衡逆向移动,B的转化率减小,故C错误;
D.由A中可知,减压,平衡逆向移动,,故D错误;
故选B。
【变式2-4】对于可逆反应,在一定条件下达到平衡状态,下列有关叙述正确的是
A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,减小 B.压强增大一倍,平衡不移动,不变
C.增大物质B的浓度, D.加入催化剂,物质B的转化率提高
【答案】C
【解析】A.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,A错误;
B.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,B错误;
C.增大物质B的浓度,导致平衡正向移动,则,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,D错误;
故选C。
【变式2-5】乙酸蒸汽催化重整制氢过程中的主要反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
将一定比例的乙酸、水和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,乙酸的转化率、氢酸比[]与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应,下列说法正确的是
A.用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为
B.时,出口气中
C.后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行程度减小
D.该过程深入研究方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
【答案】B
【解析】A.该催化剂催化重整反应中乙酸的转化率越大,氢酸比越大时,反应最佳,则最佳温度范围约为600℃,故A错误;
B.时,设CO和CO2的物质的量分别为xmol和ymol,则氢酸比,解得,故B正确;
C.600℃后,乙酸的转化率几乎不变,则温度升高,反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度不能同时减小,故C错误;
D.反应I中1mol乙酸可以生成4mol氢气,反应Ⅱ中1mol乙酸生成2mol氢气,反应Ⅰ更有利于氢气的生成,则该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅰ具有选择性更高的催化剂,故D错误;
故选B。
▉题型3 勒夏特列原理
【例3】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.唾液可以使淀粉水解速率加快
B.打开碳酸饮料瓶盖时产生气泡
C.CO中毒的病人进入高压氧舱中接受治疗
D.氯水中加入粉末以提高氯水中的浓度
【答案】A
【解析】A.唾液里含有唾液淀粉酶,它在常温下能很快使淀粉分解为葡萄糖,相当于加入催化剂使反应速率加快,不涉及平衡移动,不能用勒夏特列原理来解释,故A正确;
B.碳酸饮料中存在二氧化碳的溶解平衡,打开碳酸饮料,压强减小,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解释,故B错误;
C.CO中毒血液中存在化学平衡CO(g)+Hb(O2)⇌O2(g)+Hb(CO),将一氧化碳中毒者放入高压氧舱,增大氧气浓度,会使平衡逆向移动,让CO失去和血红蛋白结合的机会,能用勒夏特列原理解释,故C错误;
D.氯气溶于水的反应是一个可逆反应:Cl2+H2O⇌HClO+H++Cl-,加入碳酸钙后,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙而减小c(H+),平衡正向移动,则c(HClO)增大,能用勒夏特列原理解释,故D错误;
故选A。
【变式3-1】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
【解析】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。
【变式3-2】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
【解析】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。
【变式3-3】下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水在光照下颜色变浅
B.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应,提高氨气的产率
C.由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅
D.增大压强,有利于与反应生成
【答案】B
【解析】A.氯水光照后,溶液中HClO见光分解,使得HClO浓度减小,有利于氯气与水反应平衡向正向移动,导致氯水颜色变浅,能用勒夏特列原理,A不符合题意;
B.合成氨的反应为放热反应,升温使平衡逆向移动,不利于合成氨,采用高温是为加快反应速率,不能用勒夏特列原理,B符合题意;
C.由和组成的平衡体系加压后颜色先变深、后变浅,是因为加压使得平衡向生成四氧化二氮的方向移动,能用勒夏特列原理,C不符合题意;
D.二氧化硫和氧气生成三氧化硫为气体分子数减小的反应,增大压强,有利于与反应生成,能用勒夏特列原理,D不符合题意;
故选B。
【变式3-4】下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.溶液中加入少量固体,促进分解
B.向溶液中加入少量铁粉,溶液颜色变浅
C.铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
D.400-500℃比低温有利于合成氨的反应
【答案】B
【解析】A.MnO2会催化H2O2分解,与平衡移动无关,A不符合题意;
B.铁和铁离子生成亚铁离子,铁离子浓度减小,,平衡逆向移动,溶液颜色变浅,能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C不符合题意;
D.合成氨反应为放热反应,低温利于反应氨的合成,400-500℃比低温有利于合成氨的反应是因为此时催化剂活性最大,不能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选B。
▉题型4 化学平衡图像
【例4】一定条件下,将NO和O2按比例充入反应容器,发生反应。温度、压强对平衡转化率的影响如图所示。下列分析正确的是
A.压强大小:
B.温度升高,该反应的平衡常数增大
C.条件下,该反应的平衡常数一定为
D.条件下,的平衡转化率为
【答案】D
【解析】A.由方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,NO转化率增大,因此,故A错误;
B.由图可知,升高温度,NO转化率减小,平衡逆向移动,反应的平衡常数减小,故B错误;
C.反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,故C错误;
D.条件下,平衡时NO转化率为20%,NO和按物质的量之比2∶1充入反应容器,且按2∶1反应,二者转化率相等,即的平衡转化率为20%,故D正确;
故选D。
【变式4-1】已知在一定条件下,反应,某实验小组测得的转化率在不同温度与压强下的实验数据,三者之间关系如下图所示。下列说法正确的是
A.图中、两点对应的平衡常数相等
B.x<4
C.TA<TB
D.将、,置于密闭容器中发生反应,放出的热量为
【答案】B
【分析】当压强不变时,由a点到b点,的转化率升高,说明平衡正向移动,该反应的,说明B点温度比A点温度低。
【解析】A.图中a、b两点温度不等,对应的平衡常数不相等,故A错误;
B.当温度不变时,加压,的转化率升高,平衡正向移动,则x<4,故B正确;
C.由分析可知,TA>TB,故C错误;
D.将2.0molX、6.0molY,置于密闭容器中发生反应,由于反应是可逆反应,放出的热量小于2akJ,故D错误;
故选B。
【变式4-2】向密闭容器中充入一定量和混合气体,在一定条件下,发生反应: 。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数: B.逆反应速率:
C.反应温度: D.混合气体平均摩尔质量:
【答案】D
【分析】ΔH<0,则同一压强下,升高温度,平衡逆向移动,氨气的平衡产率降低,平衡常数K减小,故T1>T2,K(A)>K(B),据此解答。
【解析】A.平衡常数只与温度有关,则K(A)>K(B)=K(C),A错误;
B.平衡时,正、逆反应速率相等,相同压强,温度高反应速率大,则v(B)>v(A),相同温度时,压强大反应速率快,则v(B)>v(C),B错误;
C.由分析可知,反应温度:T1>T2,C错误;
D.由可知,混合气体质量不变,物质的量越大,平均摩尔质量越小,氨气的平衡产率越低,混合气体物质的量越大,即n(A)<n(B)<n(C),则M(A)>M(B)>M(C),D正确;
故选D。
【变式4-3】恒温的密闭容器中充入1mol的和发生反应: ,已知:的消耗速率为,的消耗速率为;不同温度下,的平衡转化率随压强的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.该反应的化学平衡常数 B.a点反应速率快于b点
C.c点和d点的: D.的体积分数:a>b>c>d
【答案】D
【解析】A.达到平衡时正逆反应速率相等,则2倍的的消耗速率等于的消耗速率,则,,A错误;
B.反应为放热反应,相同条件下,升高温度,平衡逆向移动,氮气转化率降低,故b点温度高于a点,则a点反应速率慢于b点,B错误;
C.cd点温度相等,只受温度的影响,故c点和d点的:,C错误;
D.abcd点氮气的转化率为a>b>c>d,则的体积分数:a>b>c>d,D正确;
故选D。
【变式4-4】已知:,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说是正确的是
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.时改变的条件:向容器中加入C
C.平衡时A的体积分数:
D.平衡常数:
【答案】B
【解析】A.反应前后气体分子数不变,故容器内压强始终不变,无法判断反应是否达到平衡状态,故A错误;
B.由图可知,t2时,正反应速率不变,逆反应速率增大,改变的条件为向容器中加入C,故B正确;
C.t2时改变的条件为向容器中加入C,相当于对原平衡加压,加压,平衡不移动,A的体积分数不变,A的体积分数φ:φ(Ⅱ)=φ(Ⅰ),故C错误;
D.t2时改变的条件为向容器中加入C,温度不变,K值不变,故D错误;
故答案选B。
【点睛】本题考查化学平衡,掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
【变式4-5】研究之间的转化对大气污染控制具有重要意义,已知: 。如下图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为时,和随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ,改变温度到,随t变化为曲线Ⅲ。
回答下列问题:
(1)比较反应速率的大小: (填“>”“=”或“<”)。
(2)在温度下,反应的平衡常数K= 。
(3)在一定条件下发生上述反应,其他条件不变,只改变一个条件,反应过程中速率随时间的变化如下图所示。时刻改变的条件是 。
(4)反应体系达平衡后,若在恒温恒容条件下,再加入,再次达平衡后,的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在恒温条件下,将一定量的充入注射器中后封口,在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化关系如下图(气体颜色越深,透光率越小)
①a点和c点的平衡常数的大小关系: (填“>”“=”或“<”)。
②e点到f点的过程中体系与环境之间的热量传递关系: 热量(填“吸收”或“放出”)。
【答案】(1)>
(2)0.36
(3)降低温度
(4)减小
(5)= 吸收
【解析】(1)温度越高反应速率越快,由图可知,>,ab两点物质浓度相同,则a点反应速率更大,故>;
(2)在温度下,由图可知,平衡时二氧化氮、四氧化二氮浓度分别为0.06mol/L、0.01mol/L,反应的平衡常数K=;
(3)时刻之后正逆反应速率都瞬间降低,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,结合反应为吸热反应,故改变条件为降低温度;
(4)反应为气体分子数增大的反应,在恒温恒容条件下,再加入,再次达平衡后,相当于增大压强,在原平衡基础上逆向移动,导致的体积分数减小;
(5)①在恒温条件下进行实验,K值只受温度影响,温度不变,则a点和c点的平衡常数的大小关系:=;②已知: ,e点到f点的过程中透光率首先瞬间增大,则为拉伸注射器操作,反应为气体分子数增大的反应,则平衡正向移动,反应吸收热量,故体系与环境之间的热量传递关系:吸收热量。
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