内容正文:
课时梯级训练(12) 浓度、压强变化对化学平衡的影响
一 浓度变化对化学平衡的影响
1.如图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是 ( )
A.反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
B.该反应达到平衡态 Ⅰ 后,增大反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态 Ⅱ
C.该反应达到平衡态 Ⅰ 后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态 Ⅱ
D.同一种反应物在平衡态 Ⅰ 和平衡态 Ⅱ 时浓度不相等
答案:C
2.已知反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g) ΔH<0,m+n<p,当反应达到平衡后,有关物质的浓度发生改变,其反应速率的变化曲线分别如图所示:
回答下列问题:
(1)表示反应物浓度增大的图像是________,表示反应物浓度减小的图像是________,表示生成物浓度增大的图像是________,表示生成物浓度减小的图像是________。
(2)表示平衡正向移动的图像是________,表示平衡逆向移动的图像是________。
答案:(1)① ④ ③ ② (2)①② ③④
二 压强变化对化学平衡的影响
3.对于可逆反应:X(s)+2Y(g)⥫⥬2Z(g),下列叙述不正确的是 ( )
A.达到平衡时v正(Y)=v逆(Z)
B.平衡后,若再充入Y,X的转化率增大
C.平衡后,若压缩体积增大压强,Z的体积分数增大
D.平衡后,若保持温度和容器内压强不变,充入氦气,平衡不移动
答案:C
4.某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)⥫⥬bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是 ( )
A.可逆反应的化学方程式的化学计量数:a>b+c
B.压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小
C.达到新平衡时,物质X的转化率减小
D.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大
答案:C
5.如图为一带可移动隔板的密闭容器,某温度下,上、下两侧反应均达到平衡,此时隔板处于容器中央。若保持温度不变,向上侧容器中充入一定量的H2,下列说法正确的是 ( )
A.两侧平衡均向正反应方向移动
B.上侧平衡向逆反应方向移动
C.下侧平衡向逆反应方向移动
D.两侧平衡均向逆反应方向移动
A 解析:向上侧容器中通入H2,H2的浓度增大,平衡向正反应方向移动,但总压强增大,隔板下移,下侧压强增大,使下侧反应平衡向正反应方向移动。
6.在容积一定的恒温密闭容器中加入等物质的量的X、Y,进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)⥫⥬Z(g)+W(s) ΔH>0,当达到平衡后,下列叙述正确的是 ( )
A.若继续充入X,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大
B.若继续充入Z,平衡逆向移动,达到新平衡时Z的体积分数减小
C.若移走部分W,平衡正向移动
D.若移走部分X,上述反应的ΔH减小
A 解析:X为气体反应物,充入X,平衡正向移动,Y的转化率增大,A正确;Z为气体生成物,虽然充入Z,平衡逆向移动,但由于充入了Z,达到新平衡时Z的体积分数增大,B错误;W为固体,改变其用量,平衡不移动,C错误;ΔH只与热化学方程式中的化学计量数及各物质的聚集状态有关,与参加反应的反应物的量无关,D错误。
7.温度不变时,在恒压容器a与恒容容器b中,分别充入体积比为1∶3的N2和H2。若开始时两容器的体积相等,且在相同条件下达到平衡时,两容器中N2的转化率应当是 ( )
A.a中大 B.b中大
C.a、b一样大 D.无法判断
A 解析:氮气和氢气的反应是一个气态物质分子数减少的反应,气体的压强越大,氮气的转化率越大,随着反应的进行,a容器内气体的压强不变,b容器内气体的压强减小,a容器中气体的压强大于b容器中气体的压强,所以a容器中氮气的转化率大,A正确。
8.一定温度下,向某容积可变的密闭容器中加入足量碳酸钙,发生反应CaCO3(s)⥫⥬CaO(s)+CO2(g),并达到平衡。下列说法正确的是 ( )
A.保持容器容积不变,充入He,平衡向逆反应方向移动
B.将容器容积增大为原来的2倍,当体系再次达到平衡时,气体密度不变
C.增加CaCO3(s)的物质的量,平衡向正反应方向移动,CO2的浓度增大
D.将容器容积缩小为原来的一半,当体系再次达到平衡时,CO2的浓度为原来的2倍
B 解析:保持容器容积不变,充入He,由于参与反应的气体的浓度不变,则平衡不会移动,A错误;将容器容积增大为原来的2倍,压强减小,平衡向正反应方向移动,达到平衡时温度不变,则K=c(CO2)不变,即c(CO2)不变,容器内气体的密度不变,B正确;CaCO3(s)为固体,增加其物质的量,平衡不移动,CO2的浓度不变,C错误;将容器容积缩小为原来的一半,压强增大,平衡向逆反应方向移动,但由于K不变,则平衡时二氧化碳的浓度不变,D错误。
9.根据外界条件对化学平衡的影响回答下列问题:
(1)碘单质难溶于水却易溶于KI溶液。
碘水中加入KI溶液发生反应:I2(aq)+I-(aq)⥫⥬I(aq),下列说法不正确的是________(填标号,下同)。
a.上述体系中加入苯,平衡不移动
b.可运用该反应原理除去硫粉中少量的碘单质
c.实验室配制碘水时,为增大碘单质的溶解度可加入适量KI溶液
d.加入AgNO3溶液平衡逆向移动
(2)某温度下,体积一定的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g) ΔH<0。
①下列分析正确的是________。
a.平衡后,加入N2,该反应的ΔH增大
b.平衡后,加入催化剂,该反应的ΔH不变
c.平衡后,充入NH3,达到新平衡时,NH3的百分含量变大
d.若反应前充入的N2与H2物质的量相等,达到平衡时N2的转化率比H2的高
②欲提高H2的转化率,下列措施可行的是_____________________________________ ________________________________。
a.缩小容器容积
b.向容器中按原比例再充入N2和H2
c.向容器中再充入惰性气体
d.改变反应的催化剂
e.液化NH3并分离
答案:(1)a (2)①bc ②abe
解析:(1)加入苯,I2易溶于苯,平衡I2(aq)+I-(aq)⥫⥬I(aq)逆向移动,a错误;配制碘水时,加入适量KI溶液,平衡正向移动,I2的溶解度增大,c正确;加入AgNO3溶液,I-+Ag+===AgI↓,I-浓度下降,平衡逆向移动,d正确。
(2)①ΔH与反应物N2的量无关,ΔH是表示1 mol N2(g)和3 mol H2(g)完全反应时的焓变,故平衡后再加入N2,该反应的ΔH不变,a错误;加入催化剂,不影响反应物和生成物的总能量,ΔH不变,b正确;其他条件不变,平衡后再充入NH3,相当于增大压强,达到平衡时,NH3的百分含量增大,c正确;若反应前充入的N2和H2的物质的量相等,由于反应中转化的N2和H2的物质的量之比是1∶3,所以达到平衡时N2的转化率比H2的低,d错误。②a、b为增大压强,平衡正向移动,α(H2)增大;c、d平衡不移动,α(H2)不变;e平衡正向移动,α(H2)增大。
10.在10 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⥫⥬CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:
t/℃
700
800
830
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题:
(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)保持温度和体积不变,充入一定量的CO2,则平衡常数__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施可以提高H2的平衡转化率的是__________(填标号)。
a.选择适当的催化剂 b.增大压强
c.及时分离H2O(g) d.升高温度
(4)830 ℃下,某时刻测得c(CO2)=0.5 mol/L,c(H2)=1.5 mol/L,c(CO)=0.5 mol/L、c(H2O)=0.5 mol/L,则此时反应是否达到平衡状态:________(填“是”或“否”)。此时,v正______(填“>”“<”或“=”)v逆。
(5)该反应的反应速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示,若t2、t4时刻只改变一个条件,下列说法正确的是__________(填标号)。
a.在t1—t2时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b.在t2时,采取的措施可以是升高温度
c.在t4时,采取的措施可以是增加CO2的浓度。
答案:(1)吸热 (2)不变 (3)cd (4)否 > (5)b
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