内容正文:
专题04 化学平衡状态 影响化学平衡的因素
内容概览
考点01 化学平衡
考点02 影响化学平衡的因素
考点03 勒夏特列原理的应用
考点04 化学平衡常数
考点05 化学平衡图像
考点01 化学平衡
1.(23-24高二上·天津·期中)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.SO2为0.4 mol/L,O2为0.2 mol/L
B.SO2、SO3均为0.8 mol/L
C.SO3为0.4 mol/L
D.SO2为0.35 mol/L
2.(22-23高二上·天津南开·期中)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于恒容密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ•mol-1。下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和SO2的浓度比为1:1
D.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
3.(22-23高二上·天津河西·期中)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:,下列能说明反应达到平衡的是
A. B.各物质的浓度相等
C.气体的压强不再改变 D.气体的密度不再改变
考点02 影响化学平衡的因素
4.(23-24高二上·天津河西·期中)如下实验对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡的影响,说法正确的是
A.若向试管a中加2mL水,由Q>K,判断平衡逆向移动
B.向试管b中加少量铁粉,因c(Fe3+)增大,故平衡向正向移动
C.向试管b中加少量铁粉,因c(Fe3+)减小,故平衡常数K增大
D.向试管c中滴浓度较大的KSCN溶液,平衡常数K增大
5.(23-24高二上·天津河西·期中)合成氨所需的H2可由反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H<0提供,下列措施中,能提高CO转化率的是
A.增大水蒸气浓度 B.升高温度 C.增大CO浓度 D.增大压强
6.(22-23高二上·天津河北·期中)在一个不导热的密闭反应器中。只发生下列两个反应:①a(g)+b(g)2c(g) △H1<0;①x(g)+3y(g)2z(g) △H2>0进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)。下列叙述错误的是
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,z的平衡转化率减小
7.(22-23高二上·天津河北·期中)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,下列有关叙述正确的是
A.压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动
C.增加A的量,平衡向正反应方向移动
D.减小B的浓度,则一定有v正>v逆
考点03 勒夏特列原理的应用
8.(22-23高二上·天津河东·期中)下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是
A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 B.高压比常压有利于合成SO3的反应
C.加入催化剂有利于氨的合成 D.光照后氯水颜色变浅
9.(23-24高二上·天津·期中)下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.平衡混合气体加压后颜色变深(已知:)
B.打开可口可乐瓶塞,可产生大量气泡
C.工业反应中,充入过量的,可以增加产率
D.向溶液中加入后,溶液颜色变为黄色
10.(22-23高二上·天津和平·期中)下列变化或者选择的条件符合勒夏特列原理的是
A.溶液和溶液混合后,加入固体,溶液颜色变浅
B.合成氨工业采用高压
C.硫酸工业中,二氧化硫转化为三氧化硫选用常压条件
D.合成氨工业采用500度左右的温度
考点04 化学平衡常数
11.(23-24高二上·天津河西·期中)某温度下密闭容器中反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H<0的平衡常数K的值为59,下列说法正确的是
A.加压,
B.降温,
C.使用催化剂,
D.HI分解反应的平衡常数的表达式为
12.(22-23高二上·天津南开·期中)在恒容密闭容器中反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-373.4kJ•mol-1达到平衡状态,以下说法不正确的是
A.及时分离出CO2,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
B.扩大容器体积,使Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动
C.加入催化剂可增大反应速率,从而增大一段时间内的反应物转化率
D.降低温度,使Q减小,Q>K,因此平衡正向移动
13.(22-23高二上·天津河西·期中)在457.6℃时,反应的平衡常数的值为48.5,下列说法正确的是
A.反应的
B.升高温度,反应的
C.使用催化剂,反应的
D.此温度下,逆反应的
14.(23-24高二上·天津河北·期中)已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
A.该反应的化学方程式为
B.上述反应的逆反应是吸热反应
C.若平衡浓度符合下列关系式: 则此时的温度为700℃
D.若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol,5min 后温度升高到830℃,此时得 CO为0.4mol时,该反应达到平衡状态
15.(23-24高二上·天津·期中)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+mY(g)=3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到新的平衡。下列叙述不正确的是
A.m=2
B.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol⋅L-1
C.第二次平衡时,X、Y、Z的体积分数不变
D.两次平衡的平衡常数相同
考点05 化学平衡图像
16.(23-24高二上·天津河北·期中)某温度下,对于反应 的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.将2.0mol氮气、6.0mol氢气,置于 1L 密闭容器中发生反应,放出的热量为 184.8kJ
B.保持压强不变,通入惰性气体,平衡不移动:
C.上述反应在达到平衡后,增大压强, 的转化率提高
D.平衡状态由A 变到B时,平衡常数
17.(22-23高二上·天津·期中)在某密闭容器中发生:,反应混合体系在平衡状态时的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.在D点时
B.反应的
C.若B、C点的平衡常数分别为、,则
D.恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,平衡向左移动
18.(22-23高二上·天津北辰·期中)硫酸生产中,催化氧化生成的反应为放热反应。如图表示等物质的量的和在固定体积的密闭容器中反应达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率的变化情况,下列说法正确的是
A.a时刻改变的条件可能是增大压强
B.a时刻改变的条件可能是再次加入等物质的量的和
C.b时刻改变的条件可能是降低温度
D.b时刻改变的条件可能是分离出部分
19.(22-23高二上·天津滨海新·期中)某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)下列判断正确的是
A.若T2>T1,则正反应一定是放热反应
B.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
C.若T2>T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vd> vb
D.在T2和n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为:c>b>a
20.(22-23高二上·天津滨海新·期中)下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是
A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,则逆反应ΔH>0
B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后,化学反应速率随时间变化的图像
C.③是在有无催化剂存在条件下,建立平衡过程的图像,a是使用催化剂时的曲线
D.④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中纵坐标为SO2的百分含量,则a点v正 < v逆
1.(22-23高二上·天津·期中)在溶液中存在如下平衡。下列说法中不正确的是
A.将固体溶于少量水中得到蓝色溶液
B.试管中盛有2mL0.5mol/L溶液,加热,溶液变成黄绿色
C.向溶液中加入固体,平衡向逆反应方向移动
D.当和达一定比例时,溶液呈现蓝绿色
2.(23-24高二上·天津·期中)反应,在温度为时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.A、C两点的反应速率:
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.由状态到状态,可以用加热的方法
D.两点气体的平均相对分子质量:
3.(22-23高二上·天津南开·期中)如图表示不同温度(T)和压强(p)对可逆反应2L(g)2M(g)+2N(g) △H>0的影响,且p2>p1。则图中纵轴表示的意义可能是
①一定条件下L的转化率
②混合气体中M的百分含量
③混合气体中L的百分含量
④混合气体的平均摩尔质量
A.①③ B.②④ C.①② D.②③
4.(23-24高二上·天津·期中)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:
CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g) ΔH=+247.1 kJ·mol-1
H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
在恒压、反应物起始物质的量之比为n(CH4)∶n(CO2)=1∶1的条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率可能达到Y点的值
5.(23-24高二上·天津·期中)用强光照射新制氯水,测得溶液pH与光照时间关系如下图。
已知氯水中存在反应I:。下列说法不正确的是
A.根据图中数据,光照过程中氯水pH降低,溶液c(H+)增大,反应I逆向移动
B.往氯水中滴加AgNO3溶液,反应I正向移动,c(H+)增大
C.往氯水中滴加Na2CO3溶液,反应I正向移动,c(H+)减小
D.氯气难溶于饱和NaCl溶液的其中一个原因是在饱和NaCl溶液中反应I被抑制
6.(23-24高二上·天津河西·期中)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)下列能说明反应一定达到平衡的是
A.2v(N2)=v(NH3) B.3n(H2)=2n(NH3)
C.气体的密度不再改变 D.气体的压强不再改变
7.(23-24高二上·天津·期中)钨(W)在高温下可缓慢升华。碘钨灯中封存的碘蒸气能发生反应:利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差,将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上。下列说法不正确的是
A.温度升高时,WI2的分解速率加快,W和I2的化合速率也加快
B.为放热反应
C.工作时,在灯泡壁和灯丝上发生反应的平衡常数互为倒数
D.碘蒸气的作用是延长灯丝的使用寿命
8.(23-24高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
9.(23-24高二上·天津·期中)下列图示与对应叙述不相符的是
A.图1各物质均为气体,升高温度时,反应的平衡常数会减小
B.图2为在绝热恒容密闭容器中,反应的正反应速率随时间变化的示意图,由图可知该反应为放热反应
C.图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时H2用量对反应的影响图,则图中温度T1<T2,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
D.图4中,反应,L线上所有的点都是平衡点,则E点v正>v逆
10.(22-23高二上·天津西青·期中)下列能用勒夏特列原理解释的是
A.氯水中加入硝酸银溶液后,会使氯水颜色变浅直至消失
B.溶液中滴入NaOH溶液出现红褐色沉淀
C.催化氧化成的反应,往往需要使用催化剂
D.一定温度下,反应加压后颜色变深
11.(22-23高二上·天津西青·期中)某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的是
A.加入少量W,逆反应速率增大
B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.平衡后加入X,上述反应的吸收的热量增大
D.升高温度,平衡逆向移动
12.(22-23高二上·天津·期中)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0.40mol/L。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.50mol/L。下列有关判断正确的是
A.平衡向逆反应方向移动 B.
C.B的转化率增大 D.C的体积分数减小
13.(23-24高二上·天津河北·期中)下列说法不正确的是
A.向 水溶液中加入NaOH有利于增多
B.工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
C.加入催化剂,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大
D.打开汽水瓶盖,瓶中冒气泡这一现象可以用勒夏特列原理解释说明
14.(23-24高二上·天津·期中)习近平总书记十分重视生态环境保护,多次对生态文明建设作出重要指示。试回答下列与环境有关的问题:
(1)在汽车排气系统中安装三元催化转化器,可发生下列反应:2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)。在某恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO,在不同温度(T)下发生上述反应时,c(CO)随时间(t)的变化曲线如图所示:
该反应的正反应的ΔH 0(填“>”或“<”)反应。
(2)汽车尾气是雾霾形成的原因之一、研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成,可采用氧化还原法脱硝:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是 ;氨氮比一定时,在400℃时,脱硝效率最大,其可能的原因是 。
15.(23-24高二上·天津滨海新·期中)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)写出该反应的化学方程式 ,该反应平衡常数表达式为 。
(2)利用如图数据计算,0~10s之内用X表示的平均反应速率为
(3)为使该反应的反应速率橧大,可采取的措施是 。
a.降低温度 b.减小容器的体积
c.保持体积不变,充入一定量X d.保持压强不变,充入He使容器的体积增大
(4)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
a.当X与Y的反应速率之比为1:1 b.混合气体的压强不变
c.X、Y、Z的浓度之比为1:1:2 d.X的浓度保持不变
e.混合气体的平均摩尔质量不再变化
f.混合气体的密度不再变化
(5)该反应的化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表:
T/℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6
1.0
2.2
4
5.4
该反应的正反应方向为 反应(填“吸热”或“放热”);800℃时,若该容器中含有1molX、1molY、1.5molZ,则此时反应所处的状态为 (填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“平衡状态”)。
(6)该反应在一定条件下达到平衡,若改变条件,将变化情况填入空格:
①升高温度,v(正) ,v(逆) ,X的转化率 。(填“增大”、“减小”、“不变”);
②保持温度和体积不变,加入气体Z,则平衡向 移动(填“向左”“向右”或“不移动”),平衡常数K (填“增大”、“减小”、“不变”)。
16.(23-24高二上·天津·期中)I.科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为:2CO+2NO⇌2CO2+N2。一定条件下,在1 L密闭容器中充入2.00mol CO和2.00mol NO,一段时间后测得CO、CO2浓度随时间变化如图1所示,CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图2所示,图中起始投料比m=,
(1)该反应的化学平衡常数表达式是 。根据图1,用N2表示该反应达平衡过程中的平均反应速率是 。
(2)该反应的正反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。图2中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是 。
(3)关于该可逆反应的说法正确的是 。
a.加入催化剂可提高NO的平衡转化率
b.当体系中c(CO2):c(N2)=2:1时,该反应达到平衡状态
c.保持其他条件不变,若升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
d.投料比:m1>m2>m3
II.某温度下,等物质的量的碘与环戊烯()在刚性容器内发生反应:(g)+I2(g)⇌(g)+2HI(g) ΔH>0。
(4)起始的总压强为105Pa,平衡时总压强比起始时总压强增加了20%,则环戊烯的转化率为 ,该反应的平衡常数Kp= Pa(平衡分压=总压×物质的量分数,结果保留三位有效数字)。
17.(23-24高二上·天津河北·期中)某温度时,在容积为 2L的密闭容器中,加入三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)若X、Y、Z均为气体,反应恰好达到平衡时,用Z表示的平均反应速率为 。
(3)在 1L 密闭容器中发生反应 达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图2所示:
;时刻分别改变一个条件,则时刻改变的条件是 (填字母代号)。
A.降低温度 B.升高温度 C. 增大压强 D.恒温恒容时充入氮气
②依据上述①中的结论,下列时间段中,氨的百分含量较低的是 (填字母代号)。
A. B. C. D.
③当下列物理量不再发生变化时,可以说明该反应达到平衡的是 (填字母代号)。
A.混合气体的密度
B.混合气体的压强
C. 混合气体的颜色
D.混合气体的总物质的量
④一定温度下,向容器中通入当反应达到平衡时混合气体的总物质的量是则平衡时 的物质的量浓度是
(
2
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题04 化学平衡状态 影响化学平衡的因素
内容概览
考点01 化学平衡
考点02 影响化学平衡的因素
考点03 勒夏特列原理的应用
考点04 化学平衡常数
考点05 化学平衡图像
考点01 化学平衡
1.(23-24高二上·天津·期中)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.3 mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A.SO2为0.4 mol/L,O2为0.2 mol/L
B.SO2、SO3均为0.8 mol/L
C.SO3为0.4 mol/L
D.SO2为0.35 mol/L
【答案】D
【分析】,该反应为可逆反应,物质浓度范围:0<c(SO2)<0.4 mol/L,0<c(O2)<0.2 mol/L,0<c(SO3)<0.4 mol/L。
【解析】A.SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L,三氧化硫不可能完全转化,故A错误;
B.根据分析和硫原子守恒可知c(SO2)+ c(SO3)=0.4mol/L,当SO2、SO3均为0.8 mol/L时,0.8 mol/L+0.8 mol/L<0.4 mol/L,故B错误;
C.SO3为0.4mol/L,SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度的浓度为0.4mol/L,达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L,故C错误;
D. SO2为0.35mol/L,SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度浓度为0.4mol/L,实际浓度为0.35mol/L小于0.4mol/L,故D正确;
故答案为:D。
2.(22-23高二上·天津南开·期中)一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于恒容密闭容器中发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) △H=-41.8kJ•mol-1。下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和SO2的浓度比为1:1 D.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
【答案】B
【解析】A.该反应为反应前后气体体积不变的反应,体系的压强始终保持不变,不能说明反应已达平衡,A不符合题意;
B.混合气体颜色保持不变,则NO2浓度不变,反应已达平衡,B符合题意;
C.反应过程中某一时刻可能出现SO3和SO2的浓度比为1:1,但不能说明浓度不变,即不能说明平衡,C不符合题意;
D.消耗SO3和生成NO2均表示逆反应方向的反应,不能说明反应已达平衡,D不符合题意;
综上所述答案为B。
3.(22-23高二上·天津河西·期中)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:,下列能说明反应达到平衡的是
A. B.各物质的浓度相等
C.气体的压强不再改变 D.气体的密度不再改变
【答案】C
【分析】化学平衡状态是指可逆反应进行到一定程度时,正、逆反应速率相等,反应物和生成物浓度不再发生变化时的状态,据此分析判断。
【解析】A.,没有标明所代表的是正或逆反应速率,不能说明正、逆反应速率相等,不能判断平衡状态,故A错误;
B.当体系达平衡状态时,各组分浓度可能相等,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故B错误;
C.两边气体的计量数不相等,混和气体的压强发生变化,当气体的压强不再改变,说明反应达到平衡,故C正确;
D.该反应中气体总质量、容器容积始终不变,则混和气体的密度为定值,不能根据密度判断平衡状态,故D错误;
答案选C。
考点02 影响化学平衡的因素
4.(23-24高二上·天津河西·期中)如下实验对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡的影响,说法正确的是
A.若向试管a中加2mL水,由Q>K,判断平衡逆向移动
B.向试管b中加少量铁粉,因c(Fe3+)增大,故平衡向正向移动
C.向试管b中加少量铁粉,因c(Fe3+)减小,故平衡常数K增大
D.向试管c中滴浓度较大的KSCN溶液,平衡常数K增大
【答案】A
【解析】A.反应Fe3++3SCN-Fe(SCN)3已经达到平衡状态,加水稀释,反应物浓度的减小程度大于生成物浓度的减小程度,则Q>K,平衡逆向移动,故A正确;
B.向试管b中加少量铁粉,铁与Fe3+反应,导致c(Fe3+)减小,平衡逆向移动,故B错误;
C.K只与温度有关,温度不变,K不变,故C错误;
D.K只与温度有关,温度不变,K不变,故D错误。
答案选A。
5.(23-24高二上·天津河西·期中)合成氨所需的H2可由反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ∆H<0提供,下列措施中,能提高CO转化率的是
A.增大水蒸气浓度 B.升高温度 C.增大CO浓度 D.增大压强
【答案】A
【解析】A.增大水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故A正确;
B.正反应为放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,CO的转化率降低,故B错误;
C.增大CO的浓度,化学平衡向着正方向进行,但是一氧化碳的转化率降低,故C错误;
D.该反应前后气体的体积不变,增加压强,该平衡会不会发生移动,CO的转化率不变,故D错误。
答案选A。
6.(22-23高二上·天津河北·期中)在一个不导热的密闭反应器中。只发生下列两个反应:①a(g)+b(g)2c(g) △H1<0;①x(g)+3y(g)2z(g) △H2>0进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)。下列叙述错误的是
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变 B.等压时,通入z气体反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变 D.等容时,通入z气体,z的平衡转化率减小
【答案】A
【解析】A.等压时,通入惰性气体,相当于减小压强,平衡①不移动,平衡②向左移动,该反应逆反应为放热反应,相当于给体系加热,平衡①向左移动,c的物质的量减小,故A错误;
B.等压时,通入z气体,对平衡①相当于减小压强,平衡不移动,平衡②生成物浓度增大,平衡向左移动,该反应逆反应为放热反应,反应器中温度升高,故B正确;
C.等容时,通入惰性气体,各反应混合物的浓度不变,所以各反应速率不变,故C正确;
D.等容时,通入z气体,相当于加压,平衡②向正反应方向移动,z的平衡转化率减小,故D正确;
故选A。
7.(22-23高二上·天津河北·期中)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,下列有关叙述正确的是
A.压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动
C.增加A的量,平衡向正反应方向移动
D.减小B的浓度,则一定有v正>v逆
【答案】B
【解析】A.该反应为气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,但v正、v逆同等程度的增大,故A错误;
B.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故B正确;
C.A为纯固体,增加A的量,平衡不移动,故C错误;
D.减小B的浓度,平衡逆向移动,v正<v逆,故D错误;
故答案选B。
考点03 勒夏特列原理的应用
8.(22-23高二上·天津河东·期中)下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是
A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 B.高压比常压有利于合成SO3的反应
C.加入催化剂有利于氨的合成 D.光照后氯水颜色变浅
【答案】C
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动;使用勒夏特列原理时,研究对象必须为可逆反应,否则勒夏特列原理不适用;催化剂只能改变反应速率,不会影响化学平衡,所以不能用勒夏特列原理解释。
【解析】A.棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅,加压后体积缩小,颜色变深,后平衡正向移动,颜色后变浅,能用平衡移动原理解释,选项A错误;
B.二氧化硫和氧气反应生产三氧化硫的反应中,增大压强,平衡会正向进行,有利于合成SO3,能用平衡移动原理解释,选项B错误;
C.催化剂只能同等程度地改变正逆反应速率,对化学平衡无影响,不能用勒夏特列原理解释,选项C正确;
D.新制的氯水中发生Cl2+H2OHCl+HClO,HClO在光照条件下分解,促进平衡正向移动,颜色变浅,能够用勒夏特列原理解释,选项D错误;
答案选C。
9.(23-24高二上·天津·期中)下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.平衡混合气体加压后颜色变深(已知:)
B.打开可口可乐瓶塞,可产生大量气泡
C.工业反应中,充入过量的,可以增加产率
D.向溶液中加入后,溶液颜色变为黄色
【答案】A
【解析】A.H2、、平衡混合气体加压后颜色变深,是因为加压后容器体积减小;浓度增大,加压平衡不移动,所以不能用用勒夏特列原理解释,A错误;
B.打开可乐瓶塞,产生大量气泡,是因为压强减小,平衡逆向移动,可以用勒夏特列原理解释,B正确;
C.充入过量的O2,2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),平衡正向移动,三氧化硫的产率增大,可以用勒夏特列原理解释,C正确;
D.K2Cr2O7溶液中,会进行水解,水解出氢离子,氢氧根离子和氢离子结合,平衡正向移动,可以用勒夏特列原理解释,D正确;
故本题选A。
10.(22-23高二上·天津和平·期中)下列变化或者选择的条件符合勒夏特列原理的是
A.溶液和溶液混合后,加入固体,溶液颜色变浅
B.合成氨工业采用高压
C.硫酸工业中,二氧化硫转化为三氧化硫选用常压条件
D.合成氨工业采用500度左右的温度
【答案】B
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应且存在平衡过程,否则勒夏特列原理不适用。
【解析】A.KCl对铁离子与SCN−的络合反应无影响,则增大Cl−浓度,平衡不移动,故A错误;
B.工业合成氨的反应为可逆反应,增大压强,有利于平衡向正反应分析移动,符合勒夏特列原理,故B正确;
C.硫酸工业中,二氧化硫转化为三氧化硫选用常压条件可降低对设备的抗压要求,与勒夏特列原理无关,故C错误;
D.合成氨正反应为放热反应,升高温度不利氨的合成,采用500度左右的温度,主要考虑催化剂的活性,与勒夏特列原理无关,故D错误;
故答案选B。
【点睛】本题考查了勒夏特列原理的使用条件,为高频考点,注意使用勒夏特列原理的前提必须是可逆反应,且存在平衡移动。
考点04 化学平衡常数
11.(23-24高二上·天津河西·期中)某温度下密闭容器中反应H2(g)+I2(g)=2HI(g) ∆H<0的平衡常数K的值为59,下列说法正确的是
A.加压, B.降温,
C.使用催化剂, D.HI分解反应的平衡常数的表达式为
【答案】C
【解析】A.K值只与温度有关,加压K不变,故A错误;
B.反应为放热反应,降温,平衡正向移动,K增大,,故B错误;
C.使用催化剂,平衡不移动,K不变,,故C正确;
D.HI分解反应方程式为2HI(g) = H2(g)+I2(g),平衡常数表达式为,故D错误。
答案选C。
12.(22-23高二上·天津南开·期中)在恒容密闭容器中反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-373.4kJ•mol-1达到平衡状态,以下说法不正确的是
A.及时分离出CO2,使Q减小,Q<K,因此平衡正向移动
B.扩大容器体积,使Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动
C.加入催化剂可增大反应速率,从而增大一段时间内的反应物转化率
D.降低温度,使Q减小,Q>K,因此平衡正向移动
【答案】D
【解析】A.及时分离出CO2,使生成物CO2浓度减小,N2、反应物的浓度都不变,则Q减小,Q<K,平衡正向移动,A正确;
B.扩大容器体积,各物质的浓度同等倍数的减小,由于反应物的气体系数和较大,所以Q中分母减少的更多,则Q增大,Q>K,因此平衡逆向移动,B正确;
C.反应达到平衡前加入催化剂,可增大反应速率,提高一段时间内的反应物的转化率,但对平衡转化率不产生影响,C正确;
D.降低温度,瞬间反应物和生成物的浓度不变,Q不变,D错误;
综上所述答案为D。
13.(22-23高二上·天津河西·期中)在457.6℃时,反应的平衡常数的值为48.5,下列说法正确的是
A.反应的 B.升高温度,反应的
C.使用催化剂,反应的 D.此温度下,逆反应的
【答案】A
【解析】A.由方程式可知,该反应的K,故A正确;
B.反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,K值减小,,故B错误;
C.催化剂不改变平衡状态,K值不变,故C错误;
D.此温度下,逆反应的=,故D错误;
故选A。
14.(23-24高二上·天津河北·期中)已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
A.该反应的化学方程式为
B.上述反应的逆反应是吸热反应
C.若平衡浓度符合下列关系式: 则此时的温度为700℃
D.若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol,5min 后温度升高到830℃,此时得 CO为0.4mol时,该反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A.由平衡常数表达式可知,反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),故A错误;
B.由表格数据可知,升高温度,化学平衡常数减小,说明正反应为放热反应,逆反应是吸热反应,故B正确;
C.由反应的平衡常数可知,平衡浓度符合关系式时,平衡常数==0.60,则此时的温度为1000℃,故C错误;
D.由方程式可知,830℃条件下生成0.4mol一氧化碳时,二氧化碳和氢气的物质的量都为1mol-0.4mol=0.6mol,水蒸气的物质的量为0.4mol,假设容器体积为VL,则反应的浓度熵Qc==2.25>1.00,则反应未达到平衡,故D错误;
故选B。
15.(23-24高二上·天津·期中)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+mY(g)=3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到新的平衡。下列叙述不正确的是
A.m=2
B.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol⋅L-1
C.第二次平衡时,X、Y、Z的体积分数不变
D.两次平衡的平衡常数相同
【答案】B
【解析】A.根据题干数据,列三段式如下:
有;,解得m=2;故A正确;
B.由A项可知m=2,该反应是气体体积相等的反应,在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到新的平衡,新平衡与原平衡为等效平衡,再加入1molZ后总物质的量为4mol,重新达到平衡时Z的体积分数仍然为10%,则重新建立平衡时Z的浓度为:
=0.2mol/L,故B错误;
C.该反应是气体体积相等的反应,在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到新的平衡,新平衡与原平衡为等效平衡,X、Y、Z的体积分数不变,故C正确;
D.平衡常数只与温度有关,温度不变,K不变,故D正确。
答案选B。
考点05 化学平衡图像
16.(23-24高二上·天津河北·期中)某温度下,对于反应 的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.将2.0mol氮气、6.0mol氢气,置于 1L 密闭容器中发生反应,放出的热量为 184.8kJ
B.保持压强不变,通入惰性气体,平衡不移动:
C.上述反应在达到平衡后,增大压强, 的转化率提高
D.平衡状态由A 变到B时,平衡常数
【答案】C
【解析】A.该反应为可逆反应,2.0mol氮气、6.0mol氢气不能完全反应,放出热量小于184.8kJ,A错误;
B.压强不变,通入惰性气体,反应相关物质的分压会减小,平衡会逆向移动,B错误;
C.该反应正反应为气体系数之和减小的反应,所以增大压强平衡正向移动,氢气的转化率提高,C正确;
D.平衡状态由A 变到B时,温度不变,化学平衡常数不变,平衡常数 ,D错误;
答案选C。
17.(22-23高二上·天津·期中)在某密闭容器中发生:,反应混合体系在平衡状态时的百分含量与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.在D点时
B.反应的
C.若B、C点的平衡常数分别为、,则
D.恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,平衡向左移动
【答案】D
【解析】A.曲线上的点都是平衡点,D点SO3的百分含量低于相同温度平衡点的含量,说明D点未到达平衡状态,反应向正反应移动,则v正>v逆,故A错误;
B.曲线上的点都是平衡点,由图可知,温度越高,SO3的百分含量越低,说明升高温度平衡向逆反应移动,故该反应正反应是放热反应,则△H<0,故B错误;
C.升高温度,平衡向逆反应移动,故温度越高平衡常数越小,B点的温度低于C的温度,故平衡常数,KB>KC,故C错误;
D.恒温恒压下向平衡体系中通入氦气,体积增大,参与反应气体压强降低,平衡向体积增大的方向移动,即向平衡向左移动,故D正确;
故答案选D。
【点睛】本题考查化学平衡图像、化学平衡移动的影响因素等,难度中等,注意根据SO3的含量判断平衡移动的方向。
18.(22-23高二上·天津北辰·期中)硫酸生产中,催化氧化生成的反应为放热反应。如图表示等物质的量的和在固定体积的密闭容器中反应达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率的变化情况,下列说法正确的是
A.a时刻改变的条件可能是增大压强
B.a时刻改变的条件可能是再次加入等物质的量的和
C.b时刻改变的条件可能是降低温度
D.b时刻改变的条件可能是分离出部分
【答案】D
【解析】A. a时刻的正逆反应速率均增大,逆反应速率大于正反应速率,即平衡逆向移动,条件应该是升高温度;反应方程式为,如果是增大压强,平衡向正向移动,正反应速率大于逆反应速率,故A错误;
B. a时刻的正逆反应速率均增大,逆反应速率大于正反应速率,即平衡逆向移动,条件应该是升高温度;如果是再次加入等物质的量的反应物,正反应速率增大,逆反应速率不变,平衡向正向移动,故B错误;
C. b时刻的正反应速率不变,逆反应速率减小,正反应速率大于逆反应速率,即平衡正向移动,若为降低温度,则正逆反应速率均减小,故C错误,
D. 若分出,正反应速率不变,逆反应速率减小,正反应速率大于逆反应速率,即平衡正向移动,满足图中表示,故D正确;
故选D。
19.(22-23高二上·天津滨海新·期中)某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)下列判断正确的是
A.若T2>T1,则正反应一定是放热反应
B.达到平衡时A2的转化率大小为:b>a>c
C.若T2>T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vd> vb
D.在T2和n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为:c>b>a
【答案】D
【解析】A.由图可知,T2时AB3的体积分数大于T1时AB3的体积分数,当T2>T1时,则说明升高温度平衡正向移动,即正反应为吸热反应,A错误;
B.在可逆反应中增加一种反应物的浓度可以提高另一种物质的转化率,随着B2的量的增加,A2的转化率逐渐增大,即c>b>a, B错误;
C.温度越高,反应速率越快,当T2>T1时,vd< vb,C错误;
D.在可逆反应中,随着B2的量的增加,A2的转化率逐渐增大,生成的AB3的物质的量逐渐增大,D正确。
故选D。
20.(22-23高二上·天津滨海新·期中)下列是有关外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是
A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,则逆反应ΔH>0
B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后,化学反应速率随时间变化的图像
C.③是在有无催化剂存在条件下,建立平衡过程的图像,a是使用催化剂时的曲线
D.④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中纵坐标为SO2的百分含量,则a点v正 < v逆
【答案】C
【解析】A.①是其他条件一定时,升高温度,由于v正>v逆,说明平衡正向移动。根据平衡移动原理可知:在其它条件不变时,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,正反应方向为吸热反应,所以正反应ΔH>0,则逆反应ΔH<0,A错误;
B.②反应的实质是: ,可见加入少量KCl晶体后,对化学平衡移动不产生任何影响,B错误;
C.③催化剂可以使化学反应速率加快,但由于对正反应、逆反应的速率影响相同,因此不能使平衡发生移动,C正确;
D.④2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)中纵坐标为SO2的百分含量,则a点SO2的百分含量大于平衡时SO2的百分含量,反应向正反应方向移动,v正 > v逆,D错误;
故答案选C。
1.(22-23高二上·天津·期中)在溶液中存在如下平衡。下列说法中不正确的是
A.将固体溶于少量水中得到蓝色溶液
B.试管中盛有2mL0.5mol/L溶液,加热,溶液变成黄绿色
C.向溶液中加入固体,平衡向逆反应方向移动
D.当和达一定比例时,溶液呈现蓝绿色
【答案】A
【解析】A. 将固体溶于少量水中,浓度大,得到黄色溶液,故A错误;
B. 正反应放热,试管中盛有2mL0.5mol/L溶液,加热,平衡逆向移动,溶液变成蓝绿色,故B正确;
C. 向溶液中加入固体,氯离子浓度大,平衡向逆反应方向移动,故C正确;
D. 当显黄色、显蓝色,达一定比例时,当和达一定比例时,溶液呈现蓝绿色,故D正确;
选A。
2.(23-24高二上·天津·期中)反应,在温度为时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.A、C两点的反应速率:
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.由状态到状态,可以用加热的方法
D.两点气体的平均相对分子质量:
【答案】C
【分析】,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,的体积分数增大,所以。
【解析】A.增大压强,反应速率加快,A、C两点的反应速率,故A错误;
B.压强越大,体积越小,NO2浓度越大,A、C两点气体的颜色:A浅,C深,故B错误;
C.根据以上分析,由状态到状态,可以用加热的方法,故C正确;
D.增大压强,平衡逆向移动,气体物质的量减小,A点压强小于C,两点气体的平均相对分子质量,故D错误;
选C。
3.(22-23高二上·天津南开·期中)如图表示不同温度(T)和压强(p)对可逆反应2L(g)2M(g)+2N(g) △H>0的影响,且p2>p1。则图中纵轴表示的意义可能是
①一定条件下L的转化率
②混合气体中M的百分含量
③混合气体中L的百分含量
④混合气体的平均摩尔质量
A.①③ B.②④ C.①② D.②③
【答案】C
【分析】根据图示及反应方程式可知:压强不变时,升高温度平衡正向移动;温度不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动。
【解析】①压强不变时,升高温度化学平衡向吸热的正反应方向移动,L的转化率增大;温度不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,L的转化率减小,图象符合与L的转化率吻合,①正确;
②压强不变时,升高温度平衡正向移动,混合气体中M的百分含量增大;温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,混合气体中M的百分含量减小,图象中M的百分含量符合,②正确;
③压强不变时,升高温度平衡正向移动,L的百分含量减小;温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,L的转化率增大,图象与L的百分含量不符合,③错误;
④压强不变时,升高温度平衡正向移动,气体的物质的量增大,混合气体平均摩尔质量减小;温度不变时,增大压强,平衡逆向移动,混合气体平均摩尔质量增大,图象与混合气体的平均摩尔质量不符合,④错误;
综上所述可知:说法正确的是①②,故合理选项是C。
4.(23-24高二上·天津·期中)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:
CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g) ΔH=+247.1 kJ·mol-1
H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
在恒压、反应物起始物质的量之比为n(CH4)∶n(CO2)=1∶1的条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率可能达到Y点的值
【答案】D
【解析】A.依题意,第一个反应的 ΔH>0,正向吸热,则升高温度平衡正向移动,有利于提高CH4的平衡转化率,反应是气体分子数增大的反应,则增大压强平衡逆向移动,不利于提高CH4的平衡转化率,故A错误;
B.物质的量比n(CH, ):n(CO2)=1:1条件下,根据第一个热化学方程式可知,CH4 与CO2具有相等的平衡转化率,第二个热反应方程式也是吸热反应,升温CO2的平衡转化率也会增大,则相同温度下,CO2的转化率更大,对应曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化,故B错误;
C.高效催化剂能增大反应的速率,缩短达到平衡的时间,但不能使平衡发生移动,不能使曲线A和曲线B 相重叠,故C错误;
D.根据图像可知,恒压、800K、n(CH4): n(CO2)=1: 1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,要使其达到Y点的值,则需提高CH4的转化率,即使平衡正向移动,若温度保持不变,则可以增大容器的体积或分离出生成物,故D正确;
故选D。
5.(23-24高二上·天津·期中)用强光照射新制氯水,测得溶液pH与光照时间关系如下图。
已知氯水中存在反应I:。下列说法不正确的是
A.根据图中数据,光照过程中氯水pH降低,溶液c(H+)增大,反应I逆向移动
B.往氯水中滴加AgNO3溶液,反应I正向移动,c(H+)增大
C.往氯水中滴加Na2CO3溶液,反应I正向移动,c(H+)减小
D.氯气难溶于饱和NaCl溶液的其中一个原因是在饱和NaCl溶液中反应I被抑制
【答案】A
【解析】A.新制氯水在光照时,次氯酸分解生成HCl和O2,溶液中c(H+)增大,pH降低,图中数据也反映了这一点,但由于HClO被消耗,c(HClO)浓度减小,反应I正向移动,A符合题意;
B.滴加AgNO3溶液,Ag+结合Cl-形成沉淀,c(Cl-)减小,反应I正向移动,c(H+)增大,B不符合题意;
C.滴加Na2CO3溶液,结合H+生成水和气体,c(H+)减小,反应I正向移动,C不符合题意;
D.饱和NaCl溶液中c(Cl-)很大,能使反应I逆向移动,反应I被抑制,D不符合题意;
故选A。
6.(23-24高二上·天津河西·期中)在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)下列能说明反应一定达到平衡的是
A.2v(N2)=v(NH3) B.3n(H2)=2n(NH3)
C.气体的密度不再改变 D.气体的压强不再改变
【答案】D
【解析】A.2v(N2)=v(NH3),没有说明反应方向,故不能说明达到平衡,故A不符合题意;
B.3n(H2)=2n(NH3),只表示了物质的量的比值,无法判断平衡状态,故B不符合题意;
C.容器为容积不变的密闭容器,反应体系全是气体,故气体密度始终不变,不能说明达到平衡,故C不符合题意;
D.容器为容积不变的密闭容器,反应前后气体体积不等,气体的压强不再改变,说明气体的物质的量不变,能说明反应达平衡状态,故D符合题意。
答案选D。
7.(23-24高二上·天津·期中)钨(W)在高温下可缓慢升华。碘钨灯中封存的碘蒸气能发生反应:利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差,将沉积在灯泡壁上的钨“搬运”回灯丝上。下列说法不正确的是
A.温度升高时,WI2的分解速率加快,W和I2的化合速率也加快
B.为放热反应
C.工作时,在灯泡壁和灯丝上发生反应的平衡常数互为倒数
D.碘蒸气的作用是延长灯丝的使用寿命
【答案】C
【解析】A.已知升高温度能够加快反应速率,故温度升高时,WI2的分解速率加快,W和I2的化合速率也加快,A正确;
B.利用工作时灯泡壁与灯丝的温度差,可将沉积在灯泡壁上的钨”搬运“回灯丝上,说明升高温度,反应有利于向生成钨的方向移动,则W(s)+I2(g)WI2(g)为放热反应,B正确;
C.沉积在灯泡壁上的钨与碘蒸气反应生成WI2 (g),WI2 (g)在灯丝上又分解为钨与碘蒸气,但灯丝的温度高于灯泡壁的温度,故两反应的平衡常数不可能互为倒数,C错误;
D.沉积在灯泡壁(低温区)的钨与I2(g)发生反应生成WI2(g),WI2(g)扩散到灯丝上(高温区)重新分解出钨,从而延长灯丝的使用寿命,D正确;
故答案为:C。
8.(23-24高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
【答案】C
【解析】A.化学反应速率之比等于对应化学计量数之比,任意时刻都有v(NH3)=2v(CO2),因此不能凭此判断达到平衡态,A错误;
B.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,平均相对分子量是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,B错误;
C.恒容容器中,正向气体质量增大,反应正向进行时密度是个增大的值,不再变化时说明各组分含量不再变化,达到平衡态,C正确;
D.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,体积分数等于物质的量分数,则氨气的体积分数是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,D错误;
故选C。
9.(23-24高二上·天津·期中)下列图示与对应叙述不相符的是
A.图1各物质均为气体,升高温度时,反应的平衡常数会减小
B.图2为在绝热恒容密闭容器中,反应的正反应速率随时间变化的示意图,由图可知该反应为放热反应
C.图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时H2用量对反应的影响图,则图中温度T1<T2,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
D.图4中,反应,L线上所有的点都是平衡点,则E点v正>v逆
【答案】C
【解析】A.根据图1示可知:反应物的能量比生成物的能量高,因此反应的正反应是放热反应。在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致平衡常数减小,A正确;
B.对于该反应,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,会使反应速率逐渐减小,但图示的正反应速率逐渐增大,反应在绝热恒容密闭容器中进行,说明反应的正反应是放热反应,反应进行,导致容器的温度升高,温度升高对化学反应速率的影响大于浓度减小对化学反应速率的影响,因而化学反应速率逐渐增大,B正确;
C.根据图示可知:a、b、c三点处于同一温度下进行,反应开始时H2的物质的量越多,化学平衡正向移动,反应正向进行程度就越大,反应所处的平衡状态中N2的转化率就越高。由于图中c点H2开始时H2的物质的量最多,故c点N2的平衡转化率最高,C错误;
D.在图4中,反应,L线上所有的点都是平衡点,在线上方的E点时A物质的含量比该压强下的平衡点高,反应正向进行,则E点v正>v逆,D正确;
故合理选项是C。
10.(22-23高二上·天津西青·期中)下列能用勒夏特列原理解释的是
A.氯水中加入硝酸银溶液后,会使氯水颜色变浅直至消失
B.溶液中滴入NaOH溶液出现红褐色沉淀
C.催化氧化成的反应,往往需要使用催化剂
D.一定温度下,反应加压后颜色变深
【答案】A
【解析】A.氯水中存在如下平衡:Cl2+H2OH++Cl—+HClO,向溶液中加入硝酸银溶液,银离子与氯离子反应生成氯化银沉淀,平衡向正反应方向移动,氯气的浓度减小直至完全反应,溶液颜色变浅直至消失,则氯水中加入硝酸银溶液后,会使氯水颜色变浅直至消失能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和氢氧化铁红褐色沉淀,则出现红褐色沉淀不能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.使用催化剂,化学反应速率加快,化学平衡不移动,则二氧化硫催化氧化成三氧化硫的反应使用催化剂不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.氢气与碘蒸气生成碘化氢的反应是气体体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,则加压后颜色变深不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选A。
11.(22-23高二上·天津西青·期中)某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH>0,下列叙述正确的是
A.加入少量W,逆反应速率增大
B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.平衡后加入X,上述反应的吸收的热量增大
D.升高温度,平衡逆向移动
【答案】C
【解析】A.W是浓度为定值的固体,加入少量W,正反应速率、逆反应速率都不变,故A错误;
B.该反应是气体体积不变的反应,反应中气体压强始终不变,则容器中气体压强不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故B错误;
C.该反应为吸热反应,平衡后加入反应物X,平衡向正反应方向移动,反应的吸收的热量增大,故C正确;
D.该反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,故D错误;
故选C。
12.(22-23高二上·天津·期中)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0.40mol/L。保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.50mol/L。下列有关判断正确的是
A.平衡向逆反应方向移动 B.
C.B的转化率增大 D.C的体积分数减小
【答案】C
【分析】由信息可知,平衡时测得A的浓度为0.40mol/L,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的倍,若平衡不移动,则A的浓度为0.8mol/L,实际测得A的浓度为0.50mol/L,则化学平衡正向移动,故x+y>z,据此分析解题。
【解析】A.由上述分析可知,平衡向正反应方向移动,A错误;
B.由上述分析可知,x+y>z,B错误;
C.由上述分析可知,平衡正向移动,B的转化率增大,C正确;
D.由上述分析可知,平衡正向移动,C 的体积分数增大,D错误;
答案选C。
13.(23-24高二上·天津河北·期中)下列说法不正确的是
A.向 水溶液中加入NaOH有利于增多
B.工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
C.加入催化剂,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大
D.打开汽水瓶盖,瓶中冒气泡这一现象可以用勒夏特列原理解释说明
【答案】B
【解析】A.在H2S溶液中存在着电离平衡:,,加入NaOH溶液,OH-中和H+,使电离平衡正向移动,S2-浓度增大,A正确;
B.催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率,催化剂不影响化学平衡,不影响转化率,B错误;
C.加入催化剂降低活化能,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大,C正确;
D.汽水中溶解了大量的二氧化碳气体,打开瓶盖后,气压减小,二氧化碳的溶解平衡被破坏,向着气体体积增大的方向移动,所以有大量气泡逸出,故能用勒夏特列原理解释,D正确;
故选B。
14.(23-24高二上·天津·期中)习近平总书记十分重视生态环境保护,多次对生态文明建设作出重要指示。试回答下列与环境有关的问题:
(1)在汽车排气系统中安装三元催化转化器,可发生下列反应:2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)。在某恒容密闭容器中通入等物质的量的CO和NO,在不同温度(T)下发生上述反应时,c(CO)随时间(t)的变化曲线如图所示:
该反应的正反应的ΔH 0(填“>”或“<”)反应。
(2)汽车尾气是雾霾形成的原因之一、研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成,可采用氧化还原法脱硝:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) ΔH<0
根据下图判断提高脱硝效率的最佳条件是 ;氨氮比一定时,在400℃时,脱硝效率最大,其可能的原因是 。
【答案】(1)<
(2)氨氮物质的量之比为1,温度为400℃ 在400℃时催化剂的活性最好,催化效率最高,同时400℃温度较高,反应速率快
【解析】(1)先拐先平温度高,则T1>T2,温度越高CO浓度越大,说明升温平衡逆向进行,ΔH<0;
(2)由图可知,在氨氮物质的量之比为1,温度为400℃时,脱硝效率最大,原因可能是400℃时催化剂的活性最好,催化效率最高;同时400℃温度较高,反应速率较快;故答案为:氨氮物质的量之比为1 ;400℃时催化剂的活性最好,催化效率最高,同时400℃温度较高,反应速率较快。
15.(23-24高二上·天津滨海新·期中)一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)写出该反应的化学方程式 ,该反应平衡常数表达式为 。
(2)利用如图数据计算,0~10s之内用X表示的平均反应速率为
(3)为使该反应的反应速率橧大,可采取的措施是 。
a.降低温度 b.减小容器的体积
c.保持体积不变,充入一定量X d.保持压强不变,充入He使容器的体积增大
(4)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
a.当X与Y的反应速率之比为1:1 b.混合气体的压强不变
c.X、Y、Z的浓度之比为1:1:2 d.X的浓度保持不变
e.混合气体的平均摩尔质量不再变化 f.混合气体的密度不再变化
(5)该反应的化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表:
T/℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6
1.0
2.2
4
5.4
该反应的正反应方向为 反应(填“吸热”或“放热”);800℃时,若该容器中含有1molX、1molY、1.5molZ,则此时反应所处的状态为 (填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“平衡状态”)。
(6)该反应在一定条件下达到平衡,若改变条件,将变化情况填入空格:
①升高温度,v(正) ,v(逆) ,X的转化率 。(填“增大”、“减小”、“不变”);
②保持温度和体积不变,加入气体Z,则平衡向 移动(填“向左”“向右”或“不移动”),平衡常数K (填“增大”、“减小”、“不变”)。
【答案】(1)
(2)
(3)bc
(4)d
(5)吸热 向逆反应方向进行
(6)增大 增大 增大 向左 不变
【解析】(1)由图可知,物质的量减小的X、Y为反应物,增大的Z为生成物,X、Y、Z的物质的量变化量比为(1.20—0.41)mol:(1.00—0.21)mol:1.58mol=1:1:2,则反应的化学方程式为,反应的平衡常数表达式为,故答案为:;;
(2)由图可知,10s时X的物质的量为0.41mol,则0~10s之内X的反应速率为=,故答案为:;
(3)a.降低温度,反应速率减慢,故错误;
b.减小容器的体积,气体压强增大,反应速率较快,故正确;
c.保持体积不变,充入一定量X,生成物的浓度增大,反应速率加快,故正确;
d.保持压强不变,充入氦气使容器的体积增大,气体压强减小,反应速率减慢,故错误;
故选bc;
(4)a.X与Y的反应速率之比为1:1不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
b.该反应是气体体积不变的反应,反应中混合气体的压强始终不变,则混合气体的压强不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
c.X、Y、Z的浓度之比为1:1:2不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
d.X的浓度保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
e.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积不变的反应,反应中混合气体的平均摩尔质量始终不变,混合气体的平均摩尔质量不再变化不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
f.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选d;
(5)由表格数据可知,升高温度,反应的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应;800℃时,若该容器中含有1molX、1.0molY、1.5molZ,反应的浓度熵Qc==3>2.2,则反应向逆反应方向进行,故答案为:吸热;向逆反应方向进行;
(6)①该反应为吸热反应,升高温度,正逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动,X的转化率增大,故答案为:增大;增大;增大;
②保持温度和体积不变,加入气体Z,生成物的浓度增大,平衡向向左移动,平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,故答案为:向左;不变。
16.(23-24高二上·天津·期中)I.科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为:2CO+2NO⇌2CO2+N2。一定条件下,在1 L密闭容器中充入2.00mol CO和2.00mol NO,一段时间后测得CO、CO2浓度随时间变化如图1所示,CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的关系如图2所示,图中起始投料比m=,
(1)该反应的化学平衡常数表达式是 。根据图1,用N2表示该反应达平衡过程中的平均反应速率是 。
(2)该反应的正反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。图2中a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是 。
(3)关于该可逆反应的说法正确的是 。
a.加入催化剂可提高NO的平衡转化率
b.当体系中c(CO2):c(N2)=2:1时,该反应达到平衡状态
c.保持其他条件不变,若升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
d.投料比:m1>m2>m3
II.某温度下,等物质的量的碘与环戊烯()在刚性容器内发生反应:(g)+I2(g)⇌(g)+2HI(g) ΔH>0。
(4)起始的总压强为105Pa,平衡时总压强比起始时总压强增加了20%,则环戊烯的转化率为 ,该反应的平衡常数Kp= Pa(平衡分压=总压×物质的量分数,结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)K=
(2)放热 Ka>Kb=Kc
(3)d
(4)40%
【解析】(1)该反应的化学平衡常数表达式是K= ;由图可知,平衡时,生成的物质的量为1.6 mol,则生成的物质的量为0.8 mol,N2表示该反应达平衡过程中的平均反应速率是=;
(2)有图可知,升高温度,CO的平衡转化率减小,平衡逆向移动,则该反应的正反应为放热反应;该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,温度相同时,平衡常数不变,则a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是Ka>Kb=Kc;
(3)a.加入催化剂,化学平衡不一移动,则不能提高NO的平衡转化率,a项错误;
b.当体系中c(CO2):c(N2)=2:1时,不能说明正、逆反应速率相等,不能说明该反应达到平衡状态,b项错误;
c.保持其他条件不变,若升高温度,正、逆反应速率都增大,c项错误;
d.投料比越大,说明越大,则CO的平衡转化率越大,则m1>m2>m3,d项正确;
答案选d;
(4)等物质的量的碘与环戊烯()在刚性容器内发生反应:(g)+I2(g)⇌(g)+2HI(g),起始的总压强为105Pa,平衡时总压强比起始时总压强增加了20%,说明平衡时气体的总物质的量比起始时增加了20%,设起始时碘、环戊烯的物质的量均为1 mol,反应消耗x mol碘单质,则反应生成x mol 和2x mol HI,反应前气体总物质的量为2 mol,反应后总物质的量比起始时增加了20%,反应后总物质的量为2.4 mol,则(1-x)+(1-x)+x+2x=2.4,x=0.4,则环戊烯的转化率为=40%;起始的总压强为105Pa,平衡时总压强比起始时总压强增加了20%,平衡时总压强为,平衡时,和I2的分压为,的分压为,HI的分压为,则该反应的平衡常数Kp= =。
17.(23-24高二上·天津河北·期中)某温度时,在容积为 2L的密闭容器中,加入三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图1所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)若X、Y、Z均为气体,反应恰好达到平衡时,用Z表示的平均反应速率为 。
(3)在 1L 密闭容器中发生反应 达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图2所示:
;时刻分别改变一个条件,则时刻改变的条件是 (填字母代号)。
A.降低温度 B.升高温度 C. 增大压强 D.恒温恒容时充入氮气
②依据上述①中的结论,下列时间段中,氨的百分含量较低的是 (填字母代号)。
A. B. C. D.
③当下列物理量不再发生变化时,可以说明该反应达到平衡的是 (填字母代号)。
A.混合气体的密度 B.混合气体的压强
C. 混合气体的颜色 D.混合气体的总物质的量
④一定温度下,向容器中通入当反应达到平衡时混合气体的总物质的量是则平衡时 的物质的量浓度是
【答案】(1)
(2)0.05mol•L-1•min-1
(3)C A BD
【解析】(1)X消耗0.3mol,Y消耗0.1mol,Z生成0.2mol,故化学计量数X:Y:Z=3:1:2,该反应的化学方程式为;
(2)用Z表示的平均反应速率为 mol•L-1•min-1;
(3)①t5时刻,反应速率变大,且v正<v逆,说明平衡逆向移动,改变的条件是增大压强,故选C;
②依据上述①中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最低的是t2~t3,因为此段反应速率最快且平衡不移动,t3~t4和t5~t6均逆向移动,氨的百分含量开始增加,故选A。
③A.方程式气体质量不变,容积为2L的密闭容器中,则密度为恒定值,A错误;
B.平衡正向是气体体积增加的过程,气体物质的量不变,压强不变,可确定是平衡,B正确;
C.气体均颜色,无法确定,C错误;
D.平衡正向是气体物质的量增加的过程,气体物质的量不变,可确定是平衡,D正确;
故选BD。
④设平行时生成的物质的量为xmol,,可知,2-2x+x+3x =3,x =0.5mol,则平衡时的物质的量浓度是;
(
2
)原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$