专题04 化学平衡状态 影响化学平衡的因素(期中真题汇编,四川专用)高二化学上学期
2025-10-30
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内容正文:
专题04化学平衡状态 影响化学平衡的因素
高频考点概览
考点01 化学平衡状态的判断
考点02 影响化学平衡的因素 勒夏特列原理
考点03 化学平衡图像
地 城
考点01
化学平衡状态的判断
1、 单选题
1.(24-25高二上·四川雅安中学·期中)下列关于平衡状态的叙述错误的是
A.达到平衡时,正、逆反应速率均为零
B.达到平衡时,反应物和生成物的总质量不再发生变化
C.在给定条件下,达到平衡时可逆反应完成程度达到最大
D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态
【答案】A
【详解】A.化学平衡状态是动态平衡,同一物质的正逆反应速率相等,但不为0,故A错误;
B.达到平衡时,各物质的正逆反应速率相等,即同一物质的生成量和消耗量相等,所以反应物和生成物的总质量不再发生变化,故B正确;
C.在给定条件下,达到平衡状态时可逆反应的反应物转化率最高,即可逆反应完成程度达到最大,故C正确;
D.可逆反应均有限度,均存在化学平衡状态,故D正确;
故选:A。
2.(24-25高二上·四川甘孜藏族泸定县四川泸定中学·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于体积不变的密闭真空容器中,在恒定温度下使其达到分解平衡: H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
① ②总压强不变
③混合气体的密度不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤混合气体的总物质的量不变 ⑥CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【答案】B
【详解】①根据反应速率之比等于化学计量系数之比可知,当,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,①正确;
②总压强不变,则混合气体的总物质的量不变,反应达到平衡状态,②正确;
③容器容积不变,混合气体的密度不变,则混合气体的总质量不变,反应达到平衡状态,③正确;
④混合气体中氨气和二氧化碳的物质的量之比始终为2:1,故混合气体的平均相对分子质量始终不变,无法判断反应是否达到平衡状态,④错误;
⑤混合气体的总物质的量不变,反应达到平衡状态,⑤正确;
⑥混合气体中氨气和二氧化碳的物质的量之比始终为2:1,故CO2的体积分数始终不变,⑥错误;
⑦混合气体总质量不变,反应达到平衡状态,⑦正确;
综上分析可知,有①②③⑤⑦等5个符合题意,故答案为:B。
3.(24-25高二上·四川眉山东坡区校校联合考试·期中)密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡:。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中C的体积分数不变
⑦反应热保持不变
A.②④⑤⑥⑦ B.③⑤⑥ C.②③⑤ D.①③④⑤⑦
【答案】C
【详解】①由题干方程式可知,B为液体,通常不用固体和液体的浓度改变来计算反应速率,①不合题意;
②由题干方程式可知,密闭容器中总压强一直改变,故总压强不变能够说明反应达到化学平衡,②符合题意;
③由题干方程式可知,密闭容器中混合气体的质量一直在变即混合气体的密度一直在变,则密闭容器中混合气体的密度不变,说明反应达到化学平衡了,③符合题意;
④由题干方程式可知,密闭容器中只有C、D两种气体,且物质的量始终保持3:4,则混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,即混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到化学平衡,④不合题意;
⑤由题干方程式可知,反应过程中密闭容器中混合气体的总物质的量一直在改变,则密闭容器中混合气体的总物质的量不变,说明反应达到化学平衡,⑤符合题意;
⑥由题干方程式可知,密闭容器中只有C、D两种气体,且物质的量始终保持3:4,即密闭容器中C的体积分数始终保持不变,则密闭容器中C的体积分数不变不能说明反应达到化学平衡,⑥不合题意;
⑦已知反应热是指1mol反应完全进行时的热效应,与反应的可逆与否和进行程度无关,则反应热保持不变不能说明反应达到化学平衡,⑦不合题意;
综上分析可知,②③⑤符合题意,故答案为:C。
4.(24-25高二上·四川江油中学·期中)反应N2(g)+3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A.容器内的温度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1:2 D.v正(N2)=3v逆(H2)
【答案】A
【详解】A.已知反应为正向放热反应,平衡发生移动时,恒压绝热容器内温度一定变化,当容器内的温度不再变化时,说明已达平衡状态,A符合题意;
B.反应在恒压条件下进行,反应前后压强均不变,则容器内的压强不再变化,不能说明已达平衡状态,B不符合题意;
C.断开H—H键和生成N—H键均指正反应方向,不能判断是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应速率之比等于对应化学计量系数之比,同时当同一物质v正=v逆时达到平衡,则当v正(N2)∶v逆(H2)=1∶3,即v正(N2)=v逆(H2)时反应达到平衡,D不符合题意;
答案选A。
5.(24-25高二上·四川南充白塔中学学·期中)工业制备硫酸过程中存在如下反应: 2SO2+O22SO3,下列关于该反应的说法正确的是
A.当SO2与O2的物质的量浓度相等时,反应不一定达到平衡
B.降温能加快反应速率
C.O2的浓度越大,SO3的体积分数越大
D.一定条件下SO2能100%转化为SO3
【答案】A
【详解】A.当SO2与O2的物质的量浓度相等时,不一定达到了反应的限度,因此反应不一定达到平衡,A正确;
B.降低温度,减慢反应速率,B错误;
C.根据勒夏特列原理,若反应平衡后,增大浓度,平衡右移,物质的量增大,但若氧气的浓度增大的很多,SO3的体积分数变小,C错误;
D.该反应为可逆反应,反应物的转化率小于100%,D错误;
故选A。
6.(24-25高二上·四川凉山彝族西昌·期中)与混合,在一定条件下反应合成尿素: 。若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行,则下列说法错误的是
A.该反应在低温时可以自发进行
B.及时分离出,有利于提高的平衡产率
C.单位时间内生成nmol的同时生成nmol,说明反应已达反应限度
D.使用催化剂,可以降低反应热,提高反应尿素的生成速率
【答案】D
【详解】A.ΔG=ΔH-TΔS<0时,反应能自发进行,该反应ΔH<0,ΔS<0,在低温下才能自发进行,A正确;
B.及时分离出H2O ,平衡正向移动,有利于提高CO(NH2)2的平衡产率,B正确;
C.单位时间内生成nmol H2O(g) 的同时生成nmol CO2(g) ,说明正逆反应速率相等,反应已经达到反应限度,C正确;
D.使用催化剂,可以降低反应的活化能加快反应速率,但不能降低反应热,D错误;
故选D。
7.(24-25高二上·四川宜宾三中教育集团·期中)下列情况能表示一定达到化学平衡状态的是
A.在恒温恒压密闭容器中,对于反应其平均摩尔质量不再变化,该反应达到平衡状态
B.在恒温恒压密闭容器中,对于反应其气体密度不再改变,该反应达到平衡状态
C.在绝热密闭容器中,对于反应 其温度不再改变,该反应达到平衡状态
D.在恒温恒容密闭容器中,对于反应其中时,该反应达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.气体C和D始终按2:1比例生成,根据可知,平均摩尔质量不再变化,不能说明反应达平衡状态,A错误;
B.反应物和生成物均为气体,说明反应过程中气体总质量不变,反应前后气体分子数相同,说明在恒温恒压条件下气体体积不变,则气体密度始终保持不变,即气体密度不再改变,不能说明反应达平衡状态,B错误;
C.反应,该反应为放热反应,在绝热密闭容器中,温度不再改变,说明反应达平衡状态,C正确;
D.反应过程中生成物C和D始终按2:1比例生成,即不能说明反应达平衡状态,D错误;
答案选C。
8.(24-25高二上·四川泸州天立学校·开学考)在体积为1L的恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是
A.9min内,平均速率
B.当混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
C.达平衡时,H2的转化率和CO2的转化率相等
D.3min时,正反应的反应速率等于逆反应的反应速率
【答案】C
【详解】A.9min内,,A错误;
B.物质全为气体,气体的总质量不变,恒容条件下体积不变,混合气体的密度是个不变的量,当混合气体的密度不变时不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.充入1molCO2和3molH2两者物质的量之比为1:3,等于两种物质的化学计量数之比,两种物质变化的物质的量之比为1:3,平衡时,H2的转化率和CO2的转化率相等,C正确;
D.3min时,各组分的物质的量仍变化,此时反应正向进行,正反应的反应速率大于逆反应的反应速率,D错误;
故答案为:C。
9.(24-25高二上·四川成都·期中)在SO2的饱和溶液中H2SO3达到电离平衡的标志是
A. B.溶液中无H2SO3分子
C.c(HSO3)不再变化 D.溶液中 共存
【答案】C
【分析】在SO2的饱和溶液中H2SO3的电离平衡可表示为:H2SO3(aq)H+(aq)+(aq)、(aq)H+(aq)+(aq)。
【详解】A.时,可能是电离过程中的某一阶段,不一定是平衡状态,A不符合题意;
B.两个电离过程都可逆,溶液中不可能无H2SO3分子,B不符合题意;
C.c()不再变化,则表示两反应中正、逆反应速率分别相等,反应达平衡状态,C符合题意;
D.不管反应是否达到平衡,溶液中始终存在,D不符合题意;
故选C。
10.(24-25高二上·四川内江威远中学·期中)0.在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
【答案】B
【详解】恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应::
①单位时间内生成nmolZ的同时消耗2nmolY,即正、逆反应速率相等,说明反应已达平衡,①符合题意;
②Y的浓度不再改变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡,②符合题意;
③反应开始后Y与Z的物质的量之比一直为2:1,所以Y与Z的物质的量之比为2:1 不能说明反应是否达到平衡,③不符合题意;
④任意时刻2v(Y)正=4v(Z)正,若2v(Y)正=v(Z)逆,则4v(Z)正=v(Z)逆,此时逆反应速率大于正反应速率,反应未达平衡,④不符合题意;
⑤该反应未平衡时m气不变,n气增大,平均相对分子质量减小,因此混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达平衡,⑤符合题意;
⑥气体总质量不变,体积不变,容器内密度始终不变,因此容器内密度不再改变,不能说明反应已达平衡,⑥不符合题意;综上所述,①②⑤能说明反应已达平衡,B符合题意;
故选B。
2、 填空题
1.(24-25高二上·四川泸州市龙马潭区泸化中学·期中)某工厂使用石油热裂解的副产物CH4来制取H2,其生产流程如图所示:
(1)第II步反应为CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH<0,其平衡常数随温度的变化如表:
温度T/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6
在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol,则达到平衡后CO的转化率为 。
(2)在一个不传热的固定容积的容器中,判断第II步反应达平衡的标志是 (填序号)。
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的平均相对分子质量不变
③各组分的物质的量浓度不再改变 ④体系的温度不再发生变化
(3)若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol H2的热量为 33.2kJ, 第Ⅰ步反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ∆H=-103.3 kJ·mol-1。则400℃时,CH4和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为 。
【答案】(1)50%
(2)①③④
(3)CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) ΔH=-136.5kJ•mol-1
【详解】(1)设平衡时Δn(CO)=x,列三行式有:
该反应前后气体系数之和相等,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,所以K==1,解得x=0.5mol,所以CO的转化率为×100%=50%;
(2)①该反应前后气体系数之和相等,但容器是不传热的恒容容器,体系的压强是变量,当体系的压强不再发生变化时,说明反应达到了平衡,①符合题意;
②该反应前后气体系数之和相等,则气体总物质的量不变,根据质量守恒定律可知气体的总质量也不变,所以无法是否平衡,平均相对分子质量都不变,②不符合题意;
③各组分的物质的量浓度不再改变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,③符合题意;
④容器不传热,而反应有热效应,所以体系的温度不再发生变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,④不符合题意;
综上所述答案为①③④;
(3)CH4和水蒸气反应生成CO2和H2的化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g),已知:①CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH=-33.2kJ·mol-1,②CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g) ΔH=-103.3kJ·mol-1,由盖斯定律可知,①+②得到CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g) ΔH=-136.5kJ·mol-1。
地 城
考点02
影响化学平衡的因素 勒夏特列原理
一、单选题
1.(24-25高二上·四川泸州龙马潭区普通高中“1+4”共同体·期中)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,下列关于工业合成氨条件选择的说法,正确的是
A.选择,可以用勒夏特列原理解释
B.选择高压、铁触媒催化剂,利于增大反应平衡常数,增大正向进行程度
C.通过液化不断移除产品,既可以提高反应速率,又能提高反应物的转化率
D.原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,以防止催化剂中毒
【答案】D
【详解】A.合成氨反应为放热反应,升高温度不利于平衡正向移动,选择500℃是因为该温度下催化剂活性最好,反应速率快,不能用勒夏特列原理解释,故A错误;
B.选择30MPa高压、铁触媒催化剂,温度不变,平衡常数不变,故B错误;
C.通过液化不断移除产品NH3,有利于平衡正向移动,能提高反应物的转化率,反应速率减小,故C错误;
D.原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,除去原料气中粉尘等杂质,以防止催化剂中毒,故D正确;
故选D。
2.(24-25高二上·四川泸州龙马潭区普通高中“1+4”共同体·期中)在一固定容积的密闭容器中,充入1molCO2和1molH2发生如下化学反应:,其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表:关于该反应的说法正确的是
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
A.
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:
C.在反应达到平衡时,气体的转化率约为
D.在,当时,该反应向逆反应方向进行
【答案】C
【详解】A.由表格数据可知,温度升高,平衡常数增大,则平衡正向移动,正反应为吸热反应,故H>0,A错误;
B.该反应的正反应为吸热反应,则其他条件不变,降低温度,平衡逆向移动,则反应达到新平衡前:,B错误;
C.830℃时反应达到平衡,平衡常数为1,设CO2的转化量为xmol,则三段式分析:
由K==1.0可知,与体积无关,则K==1.0,解得x=0.5mol,则CO2气体的转化率为×100%=50%,C正确;
D.1000℃K=1.7,当c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)时,Qc==1.0<1.7,则该反应向正反应方向进行,D错误;
故答案为:C。
3.(24-25高二上·四川盐亭中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于反应体系,给平衡体系增大压强可使颜色变深
B.在溶液中存在如下平衡,,若向溶液中滴入滴浓硫酸,溶液颜色橙色加深
C.氯水中存在的平衡:,当加入适当的后,溶液颜色变浅
D.对于反应 ,平衡体系升高温度颜色变深
【答案】A
【详解】A.该反应气体分子总数不变,增大压强,平衡不移动,但由于的浓度增大,使颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,A正确;
B.向溶液中滴入滴浓硫酸,溶液颜色橙色加深,说明浓度增大时,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,B错误;
C.当向氯水中加入适当的后,溶液颜色变浅,说明氯气浓度减小,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,C错误;
D.该反应正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,的浓度增大,颜色变深,能用勒夏特列原理解释,D错误;
故答案为:A。
4.(24-25高二上·四川泸州泸县统一联合考试·期中)还原脱除将其转化为单质硫,对工业生产具有重要的意义。在某温度时,容器中进行如下反应: 。下列说法正确的是
A.在恒定压强下上述反应达到平衡时,通入Ar,该反应的速率及平衡均不发生改变
B.当容器内的压强不再改变时该反应已达到平衡状态
C.降低温度有利于S的生成
D.当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,反应达到平衡
【答案】C
【详解】A.在恒温恒压下,通入Ar,造成容器体积增大,参与反应的气体浓度减小,反应速率减慢,该反应前后气体体积不变,则平衡不移动,A错误;
B.该反应前后气体体积不变,容器内的压强一直不变,不能根据压强不再改变反应达到平衡状态,即无法确定该反应是否已达到平衡,B错误;
C.该反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,有利于S的生成,C正确;
D.该反应前后气体总物质的量不变,根据质量守恒定律,混合气体的总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量一直不变,无法判断反应达到平衡,D错误;
故选C。
5.(24-25高二上·四川成都树德中学·期中)为探究温度,浓度对化学平衡的影响,利用的水解反应取四支试管,按下图进行实验,下列说法正确的是
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故
B.试管b加水后,水解平衡正向移动,溶液中所有离子浓度均减小
C.试管c比试管b黄色更深,说明试管c中水解平衡正向移动,该反应平衡常数K增大
D.试管d比试管b橙色更深,说明水解平衡逆向移动,使浓度增大
【答案】D
【详解】A.微热试管a中溶液,升温后黄色加深,平衡正向移动,则该反应的△H>0,故A项错误;
B.试管b加水后,促进水解平衡正向移动,反应离子方程式中所有离子浓度均减小,但氢氧根的浓度在增大,故B项错误;
C.试管c比试管b黄色更深,说明试管c中水解平衡正向移动,但平衡常数只受温度的影响,平衡常数不变,故C项错误;
D.d中加硫酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液橙色变深,浓度增大,故D正确;
故选D。
6.(24-25高二上·四川泸州泸县统一联合考试·期中)在密闭容器中,一定量混合气体发生反应:,平衡时测得的浓度为,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达平衡时,测得的浓度为。下列有关判断正确的是
A. B.的体积分数下降
C.的转化率降低 D.平衡向正反应方向移动
【答案】D
【分析】平衡时测得X的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,X的浓度瞬间变为1.00mol/L,再达到平衡时,测得X的浓度变为0.90mol/L,X的浓度减小,反应正向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向计量数减小的方向移动,即m+n>p。
【详解】A.由分析可知,m+n>p,A错误;
B.根据分析可知,平衡正向移动,Z的体积分数增大了,B错误;
C.平衡正向移动,Y的转化率增大了,C错误;
D.由分析可知,平衡向正反应方向移动,D正确;
故答案为:D。
7.(24-25高二上·四川绵阳南山中学·期中)某温度下,在恒容密闭容器中进行反应:X(g)+W(s)Z(g)+Y(g)。下列叙述正确的是
A.增加W的用量,将缩短达到平衡的时间
B.减小压强,平衡正向移动,速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.达到平衡后,增加X的用量,X转化率减小
【答案】D
【详解】A.固体或纯液体,一般认为其“浓度”为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率及化学平衡的移动,不会改变达到平衡的时间,A项错误;
B.对于反应前后气体体积增大的反应,减小压强,速率减小,平衡向正反应方向移动,B项错误;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,C项错误;
D.平衡后加入X,平衡正向移动,但根据勒夏特列原理可知X的转化率减小,D项正确;
故答案选D。
8.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期中)下列说法能用勒夏特列原理解释的是
A.工业合成常采用作催化剂
B.配制溶液时,需要加入少量稀硫酸
C.工业合成氨的反应温度为
D.对于反应,达到平衡后,缩小容器的体积可使体系颜色变深
【答案】B
【详解】A.催化剂可以加快反应速率,但平衡状态不移动,不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.铁离子会水解,加入少量稀硫酸促使平衡逆向移动,防止铁离子水解,能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.合成氨为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,单采用500℃是为了加快反应速率,同时此温度是催化剂的适宜温度,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.缩小容器体积相当于增大压强,会使反应体系中浓度增大,颜色加深;因反应前后气体计量数不变,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选B。
9.(24-25高二上·四川绵阳南山中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.光照新制氯水时,溶液的颜色逐渐变浅
B.夏天,打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体
C.工业合成氨选择500℃高温条件
D.由NO2(g)和N2O4(g)组成的平衡体系,加压后分子数减少
【答案】C
【详解】A.光照下氯水中的HClO分解,使得平衡向右移动,颜色变淡,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡,开启啤酒瓶后,压强减小,二氧化碳逸出,瓶中马上泛起大量泡沫,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.工业合成氨是可逆反应,该反应为放热反应,选择500℃左右的较高温度能使平衡逆向移动,不利于氨的合成,使用500℃左右的高温主要是考虑催化剂的催化效率以及反应速率,不能用化学平衡移动原理解释,C符合题意;
D.由NO2和N2O4组成的平衡体系中存在化学反应:2NO2N2O4,加压后化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,因此混分子数减少,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
10.(24-25高二上·四川成都·期中)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.反应 达到化学平衡后,升高温度,体系的颜色变浅
B.新制氯水应放在阴暗低温处保存
C.合成氨的过程中及时分离出氨气
D.反应 达到化学平衡后,减小容器体积,体系的颜色加深
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,达到平衡后,升高温度,平衡逆移,二氧化氮浓度减小,体系颜色变浅,能用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.新制氯水中存在,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正移,氯气浓度减小,所以新制氯水应放在阴暗低温处保存,能用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.合成氨反应的过程中及时分离出氨气,生成物浓度减小,平衡正向移动,提高氨气的产率,能用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.反应 达到化学平衡后,减小容器体积,体系的颜色加深,是因为体积减小,浓度增大,与平衡移动无关,不能用平衡移动原理解释,D符合题意;
答案选D。
11.(24-25高二上·四川师大附中·期中)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.热的纯碱溶液去油污效果更好 B.生铁与稀硫酸反应比纯铁与稀硫酸反应快
C.对氯水进行光照,溶液颜色变浅 D.打开碳酸饮料瓶盖,瓶口有大量气泡冒出
【答案】B
【详解】A.纯碱碳酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,升高温度,盐水解程度增大,溶液碱性增强。油污能够与碱发生反应转化为可溶性物质,因此热的纯碱溶液去油污效果更好,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.生铁是铁合金,Fe、杂质C以及稀硫酸构成原电池,使反应速率加快,因此比纯铁与稀硫酸反应快,与勒夏特列原理无关,因此不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.氯水中存在化学平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,反应产生的HClO不稳定,光照分解:2HClO2HCl+O2↑,导致c(HClO)减小,化学平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO正向移动,导致c(Cl2)减小,因此溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.汽水是碳酸饮料,制取时是将CO2气体加压加入其中。当打开碳酸饮料瓶盖时,气体压强减小,CO2在水溶液中溶解度降低而从水溶液中逸出,因此使瓶口有大量气泡冒出,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故合理选项是B。
12.(24-25高二上·四川部分学校·期中)勒夏特列原理广泛存在于生产、生活中。下列操作或现象与平衡移动原理无关的是
A.夏天,打开冰镇啤酒瓶盖产生大量泡沫
B.在制备乙酸乙酯过程中,加入过量的乙醇
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集气体
D.月饼中添加由铁粉、氯化钠和活性炭等组成的脱氧剂
【答案】D
【详解】A.减小压强,平衡向气体分子数增大的方向移动,促进碳酸分解逸出,A不符合题意;
B.加入过量乙醇,平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,B不符合题意;
C.溶于水存在平衡:,饱和食盐水中含有,浓度增大,上述平衡逆向移动,导致的消耗量和溶解度减小,故实验室可用排饱和食盐水的方法收集气体,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.脱氧剂是为了防止月饼被氧化,与平衡移动无关,D符合题意;
故选D。
13.(24-25高二上·四川达州市万源中学·期中)向相同容积的甲、乙两容器中分别充入4 mol SO2和2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H<0。若甲容器保持恒温恒容,乙容器保持恒温恒压,分别达到平衡。乙容器中平衡时生成SO3为1.6 mol,同时放出热量Q kJ。下列说法正确的是
A.平衡时,反应放出的热量:甲>乙
B.平衡时,O2的质量:甲<乙
C.乙容器若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,则平衡后n(SO2)大于2.4 mol
D.平衡时,向乙容器中再通入一定量的SO3气体,重新达到平衡时,SO2的百分含量升高
【答案】C
【详解】A.该反应的正反应气体体积减小,乙容器恒温恒压下平衡时容器体积减小,促进反应正向进行,甲容器保持恒温恒容下容器体积不变,SO2转化率比乙容器“恒温恒压”时低,放出热量减少,即甲<乙,A项错误;
B.乙容器平衡时SO2转化率大于甲容器,平衡时反应物O2的质量:甲 > 乙,B项错误;
C.乙容器若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,正反应放热,绝对温度升高,平衡向逆反应方向移动,则平衡后n(SO2)大于2.4 mol,C项正确;
D.向恒温恒压条件下的平衡状态容器中加入SO3,与原平衡为等效平衡,则重新达到平衡时,SO2的含量不变,D项错误;
故答案为:C。
二、填空题
1.(24-25高二上·四川省南充市阆中中学校·期中)工业合成氨是人类科学技术的重大突破,已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。
(1)合成氨需要选择合适的催化剂,分别以A、B、C三种催化剂进行试验,所得结果如图所示(其他条件相同),则生产中适宜选择的催化剂是 (填“A”或“B”或“C”)
(2) 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率, 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,合成氨工业中常采用400-500℃。
(3)某合成氨速率方程为:v = k·ca(N2)·cb(H2)·cc(NH3),其中k为速率常数,根据表中数据,c= ;
实验
c(N2)/mol·L-1
c(H2)/mol·L-1
c(NH3)/mol·L-1
v /mol·L-1·S-1
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为 。
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(4)在恒温恒容条件下,氢气和氮气按体积比3:1投料进行合成氨反应,反应达到平衡状态的标志是 (填序号)。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.3v正(H2)=v逆(N2)
D.c(N2):c(H2) = 1:3
E. NH3的体积分数保持不变
(5)其他条件不变,若升高温度重新达新平衡后,平衡常数K将 (填“增大”、“减小”或“无法确定”)
(6)下图反应平衡时混合物中NH3含量(体积分数)随温度和压强的变化情况,判断p1、p2压强的大小关系,p1 p2(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)A
(2) 高 低
(3) -1 a
(4)BE
(5)减小
(6)<
【详解】(1)其它条件相同时,催化剂对反应速率加快倍数越大、所需温度越低越好,根据图知,A、B对反应速率加快倍数大于C,但是A所需温度小于B,且在较低温度下具备较高的催化活性,一方面可节约能源,另一方面低温有利于反应的转化,所以生产中适宜选择的催化剂是A;
(2)合成氨反应为气体体积减小的放热反应,温度越高反应速率越快,高温下有利于提高反应速率,降低温度合成氨的反应平衡正向移动,则低温下有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用400-500℃;
(3)选择实验1和3进行分析,此时,γ=-1;
a.在合成氨过程中,需要不断分离出氨,有利于平衡正向移动,故a正确;
b.氨是在该催化剂的催化作用下生成,不会使催化剂中毒,故b错误;
c.不断分离出氨,即降低体系中c(NH3),生成物浓度降低,平衡向正反应方向移动,但不会提高正反应速率,故c错误;
故答案为:-1;a;
(4)A.在恒容条件下,体积不变,混合气体的总质量不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.合成氨的反应是气体的总物质的量减小的反应,混合气体的总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量是一变量,当其保持不变说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.不同物质的反应速率之比等于系数比,当正逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,则v正(H2)= 3v正(N2)=3v逆(N2)才能说明反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.氮气和氢气的浓度之比与起始投入量和转化率有关,则c(N2):c(H2) = 1:3不一定说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
E.NH3的体积分数保持不变则NH3的物质的量分数保持不变,NH3的浓度不再发生变化,说明反应达到平衡状态,E符合题意;
故选BE;
(5)合成氨的反应是放热反应,其他条件不变,若升高温度重新达新平衡后,平衡逆向移动,平衡常数K将减小;
(6)温度一定时,增大压强平衡正向移动,NH3的体积分数增大,根据图知,温度一定时氨气的体积分数:pl<p2,则压强pl<p2。
地 城
考点03
化学平衡图像
一、单选题
1.(24-25高二上·四川南充白塔中学学·期中)在一定条件下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g) ∆H=-92.4kJ/mol,X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.图中A,B两点,达到相同的平衡体系
B.上述反应在达到平衡后,增大压强,Y的转化率提高
C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D.将1.0molX、3.0molY,置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJ
【答案】B
【详解】A.A、B两点压强不同,X的平衡转化率不同,不是相同的平衡体系,A错误;
B.该反应为气体系数之和减小的反应,增大压强平衡正向移动,Y的转化率提高,B正确;
C.升高温度,正、逆反应速率都增大,C错误;
D.该反应为可逆反应,放出的热量小于92.4kJ,D错误;
综上所述答案为B。
2.(24-25高二上·四川达州渠县中学·期中)某恒容密闭容器中仅发生反应 ,的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.平衡常数:
C.当混合气体的总质量不再随时间变化时,该反应达到平衡
D.该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能
【答案】C
【详解】A.由题干方程式可知,正反应是一个气体体积增大的方向,故增大压强,化学平衡逆向移动,导致C4H10的转化率减小,结合题干图像可知, ,A正确;
B.已知化学平衡常数仅仅是温度的函数,即温度不变K不变,结合题干图像可知,M、N对应温度相同,故平衡常数:,B正确;
C.由题干方程式可知,反应过程中混合气体的总质量一直不变,则当混合气体的总质量不再随时间变化时,不能说明该反应达到平衡,C错误;
D.由题干图像可知,相同压强下,随着温度的升高,C4H10的平衡转化率增大,说明该反应正反应为一个吸热反应,故该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能,D正确;
故答案为:C。
3.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期中)根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲
乙
丙
丁
A.图甲所示,时改变的条件一定是加入了正催化剂
B.图乙所示,若,则a>b
C.图丙所示,平衡时C的百分含量比低
D.图丁所示,该反应中C一定是气体
【答案】D
【详解】A.图甲所示,当a+b=c时,时改变的条件可能是增大压强(缩小体积),也可能是加入了催化剂,故A错误;
B.若,增大压强时G的体积分数增大,可知增大压强平衡逆向移动,则a<b,故B错误;
C.T2后升高温度, A%增大、C%减小,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则平衡时C的百分含量T1比T2高,故C错误;
D.加压时正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,该反应为气体总物质的量减小的反应,则 A、B、C为气体,D为固体或液体,故D正确;
故选D。
4.(24-25高二上·四川成都盐道街中学·期中)下列图示与对应的分析相符的是
A.图甲曲线表示反应 的
B.由图乙可知反应在 处达到平衡,且该反应的
C.图丙可以表示向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 随加入盐酸体积的变化
D.由图丁可知,用 的硝酸银溶液,滴定等体积等浓度的 及 的混合溶液先沉淀 表示 或
【答案】C
【详解】A.图甲曲线表示反应A+B=C+D是放热反应,△H生成物的总能量-反应物的总能量=-(a-c)kJ•mol-1,故A错误;
B.由图乙可知T2时Z的体积分数最高,说明反应在T2处达到平衡,T2以后随着温度升高,Z的体积分数减小,说明平衡逆向移动,故该反应为放热反应,则该反应的△H<0,故B错误;
C.氨水中一水合氨的电离抑制水的电离,向氨水中滴加稀盐酸,生成氯化铵,铵根离子的水解促进水的电离,当稀盐酸过量时,HCl的电离又抑制水的电离,则向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 先增大后减小,图丙可以表示向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 随加入盐酸体积的变化,C正确;
D.用的硝酸银溶液,滴定等浓度的Cl-、Br-及I-的混合溶液,由于AgI的溶解度最小,I-先沉淀,故D错误;
故选C。
5.(24-25高二上·四川南充高级中学·期中)将0.1mol 和0.3mol 通入某刚性密闭容器中发生反应:,平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应 B.
C.a、b两点逆反应速率 D.a、b两点的压强平衡常数相等
【答案】D
【分析】根据题目所给图分析,温度升高,甲醇的体积分数降低,则说明反应放热,根据反应方程式,该反应有气体参与反应,,则增大压强,平衡向正方向移动,故,据此分析;
【详解】A.根据分析,该反应放热,,A错误;
B.根据分析,压强关系应为,即,B错误;
C.a、b两点处于同一温度下反应,但由于a点压强大于b点,则反应速率,C错误;
D.a、b两点处于同一温度下反应,压强平衡常数相等,D正确;
故选D。
6.(24-25高二上·四川江油中学·期中)在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0,达到甲平衡状态,在仅改变某一条件后达到乙平衡,对改变的条件下列分析正确的是
A.图I是增大反应物的浓度 B.图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况
C.图Ⅲ 是增大压强,且乙>甲 D.图Ⅲ 是升高温度
【答案】D
【详解】A.增大反应物的浓度使得正反应速率突然增大,逆反应速率逐渐变化,与图I信息不相符,A不合题意;
B.已知该反应是一个气体体积不变的反应,压强对该平衡无影响,故图Ⅱ不一定是加入催化剂的变化情况,也可能是增大压强的变化情况,B不合题意;
C.已知该反应是一个气体体积不变的反应,增大压强平衡不移动,与图Ⅲ信息不相符,C不合题意;
D.已知该反应正反应是一个放热反应,则升高温度反应速率增大,达到平衡所需时间较短,即乙对应温度更高,升温平衡逆向移动,则生成物XY%的百分含量更小,与图Ⅲ信息一致,D符合题意;
故答案为:D。
7.(24-25高二上·四川师大附中·期中)下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是
A.图甲表示常温下向体积为的溶液中逐滴加入溶液后溶液的变化曲线,则c点处有:
B.图乙表示用水稀释相同的盐酸和醋酸时溶液的变化曲线,其中Ⅰ表示盐酸,Ⅱ表示醋酸,且溶液导电性:
C.图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是增大容器的体积
D.图丁表示恒容密闭容器中发生时,其他条件相同时改变温度,时间变化的曲线,说明反应平衡常数
【答案】D
【详解】A.c点为物质的量浓度相等的和的混合溶液,电荷守恒为:,物料守恒为,消去,得质子守恒为:,A错误;
B.用水稀释相同的盐酸和醋酸,盐酸的变化较大,醋酸的变化小,溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度的大小,即其中Ⅰ表示盐酸,Ⅱ表示醋酸,且溶液导电性:,B错误;
C.据图可知时刻瞬间增大,而增大容器的体积会使瞬间减小,C错误;
D.据图可知,曲线Ⅱ条件下反应速率更快,则温度更高,但平衡时甲醇的物质的量更低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热,所以反应平衡常数,D正确;
故选D。
8.(24-25高二上·四川广安友谊中学·期中)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成的氯化剂,合成原理:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH<0。在密闭反应器中投入2molNO和1molCl2合成NOCl,T1、T2温度下,测得NO的平衡转化率与压强关系如图。下列叙述不正确的是
A.T2时,vd(逆)>vc(逆)
B.点a、b、c对应的平衡常数:Ka=Kb>Kc
C.p点时同时加压和升温,NO的平衡转化率由p点向b点迁移
D.T1℃时,当容器内气体平均相对分子质量不再变化时,反应达到平衡状态
【答案】C
【详解】A.相同温度时,压强越大,化学反应速率越大,T2时,由于d点压强大于c点压强,则d点反应速率大于c点反应速率,即vd(逆)>vc(逆),A正确;
B.该反应为放热反应,升高温度,化学平衡向左移动,NO的转化率减小,由图像可知,压强相同时,T1时一氧化氮的平衡转化率大于T2时一氧化氮的平衡转化率,说明T1<T2,由于化学平衡常数只与温度有关,温度相同,化学平衡常数相同,则Ka=Kb,已知该反应为放热反应,升高温度,化学平衡常数减小,由于c点的温度高于a点和b点的温度,则有Ka=Kb>Kc,B正确;
C.该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,NO转化率增大,该反应为放热反应,升高温度,NO的平衡转化率由p点向下方迁移,不会向b点迁移,C错误;
D.该反应为气体分子数减小的反应,T1℃时,当容器内气体平均相对分子质量不再变化时,说明分子总数不再发生变化,说明反应达到平衡状态,D正确;
故选C。
二、填空题
1.(24-25高二上·四川南充白塔中学学·期中)利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) ΔH,已知在不同温度(T1、T2)下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO,测得CO2的气体体积分数φ(CO2)随时间t的变化曲线如图所示(b,c点都已经达平衡)。回答下列问题:
(1)据图判断温度T1 T2 (填“>”、 “<”); T1温度下该反应的平衡常数K= 。
(2)反应达到平衡后,保持温度和体积不变再充入一定量的CO气体,则平衡 (填“正向”、“逆向”、“不”)移动,达到新平衡后CO转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在T1温度,起始时改为向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入3molCO和5molCO2气体,反应达平衡时的能量变化的绝对值为bkJ,则5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)的ΔH= kJ•mol-1(用含b的代数式表示)。
【答案】(1) < 1024
(2) 正向 不变
(3)或
【详解】(1)图像分析可知先拐先平,温度高,T1<T2;
温度T1时,二氧化碳平衡体积分数为0.8,结合三段式计算,
,,y=1.6 mol;平衡时CO、CO2的浓度分别为、,K=;
(2)反应达到平衡后,保持温度和体积不变再充入一定量的CO气体,反应物的浓度增大,则平衡正向移动,但反应为气体体积不变的反应,增大压强达平衡时与之前反应为等效平衡,达到新平衡后CO转化率不变;
(3)上述反应在T1下的平衡常数 K=1024,Qc=<K,故平衡向右移动,设CO2的变化量为zmol,则
,K==1024,得z=1.4,反应能量变化为bkJ,对于5CO(g)+I2O2(s)5CO2(g)+I2(s),ΔH 为完全反应的能量变化,即5molCO完全反应放出的热量,故该反应反应能量变化为kJ/mol,即kJ/mol。
2.(24-25高二上·四川部分学校·期中)的捕集与转化是“碳达峰、碳中和”的有效途径,利用和制备合成气的原理如下:
①
②
在恒压为,起始时条件下,和的平衡转化率与温度关系如下图所示。
回答下列问题:
(1)曲线乙代表 (填化学式)的平衡转化率与温度关系,判断依据是 。
(2)反应①正反应在 (填字母)条件下能自发进行。
A.较低温度 B.较高温度 C.任意温度
(3)根据图中信息,随着温度升高,体系中物质的量变化趋向是 (填字母),理由是 。
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大,后减小 D.先减小,后增大
(4)若在反应器中充入和仅发生反应①制备合成气体CO、,则下列措施能提高合成气平衡产率的是 (填字母)。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大压强
(5)800K时,反应开始经过达到平衡状态,CO的体积分数为 。此温度下,用平衡分压计算反应①的压强平衡常数 。(已知:是用各气体物质的分压代替浓度来计算的平衡常数,)
【答案】(1) 反应①中和的平衡转化率相等,反应②又消耗了,故相同温度下,平衡转化率大于
(2)B
(3) A 根据图中数据可知,反应①生成的物质的量比反应②消耗的物质的量多
(4)A
(5) 25%
【详解】(1)观察反应式可知,反应①中和的平衡转化率相等,反应②又消耗了,故相同温度下,平衡转化率大于,图像中相同温度下曲线甲代表的转化率大于曲线乙,故曲线甲代表平衡转化率与温度关系,乙代表平衡转化率与温度关系。
(2)随着温度升高,平衡转化率增大,说明反应①是吸热反应,反应①正反应是气体分子数增大的反应,即熵增反应,根据△H-T△S<0反应自发进行,在较高温度下正反应能自发进行。
(3)根据图中数据可知,反应①生成的物质的量比反应②消耗的物质的量多,故氢气物质的量一直增大。
(4)升温,反应①平衡正向移动;加入催化剂,反应①平衡不移动;增大压强,反应①平衡逆向移动,故A项符合题意。
(5)设初始时,三段式计算如下:
①
②
800K时,、平衡转化率分别为40%、20%,有, ,解得:。
平衡时气体物质的量:
气体
CO
物质的量
气体总物质的量为2.4a.CO的体积分数;
压强平衡常数:。
试卷第1页,共3页
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专题04化学平衡状态 影响化学平衡的因素
高频考点概览
考点01 化学平衡状态的判断
考点02 影响化学平衡的因素 勒夏特列原理
考点03 化学平衡图像
地 城
考点01
化学平衡状态的判断
1、 单选题
1.(24-25高二上·四川雅安中学·期中)下列关于平衡状态的叙述错误的是
A.达到平衡时,正、逆反应速率均为零
B.达到平衡时,反应物和生成物的总质量不再发生变化
C.在给定条件下,达到平衡时可逆反应完成程度达到最大
D.化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态
2.(24-25高二上·四川甘孜藏族泸定县四川泸定中学·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于体积不变的密闭真空容器中,在恒定温度下使其达到分解平衡: H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有
① ②总压强不变
③混合气体的密度不变 ④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤混合气体的总物质的量不变 ⑥CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量不变
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
3.(24-25高二上·四川眉山东坡区校校联合考试·期中)密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到平衡:。能判断该反应已经达到化学平衡的是
①
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器中混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中C的体积分数不变
⑦反应热保持不变
A.②④⑤⑥⑦ B.③⑤⑥ C.②③⑤ D.①③④⑤⑦
4.(24-25高二上·四川江油中学·期中)反应N2(g)+3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A.容器内的温度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1:2 D.v正(N2)=3v逆(H2)
5.(24-25高二上·四川南充白塔中学学·期中)工业制备硫酸过程中存在如下反应: 2SO2+O22SO3,下列关于该反应的说法正确的是
A.当SO2与O2的物质的量浓度相等时,反应不一定达到平衡
B.降温能加快反应速率
C.O2的浓度越大,SO3的体积分数越大
D.一定条件下SO2能100%转化为SO3
6.(24-25高二上·四川凉山彝族西昌·期中)与混合,在一定条件下反应合成尿素: 。若该反应在一恒温、恒容密闭容器内进行,则下列说法错误的是
A.该反应在低温时可以自发进行
B.及时分离出,有利于提高的平衡产率
C.单位时间内生成nmol的同时生成nmol,说明反应已达反应限度
D.使用催化剂,可以降低反应热,提高反应尿素的生成速率
7.(24-25高二上·四川宜宾三中教育集团·期中)下列情况能表示一定达到化学平衡状态的是
A.在恒温恒压密闭容器中,对于反应其平均摩尔质量不再变化,该反应达到平衡状态
B.在恒温恒压密闭容器中,对于反应其气体密度不再改变,该反应达到平衡状态
C.在绝热密闭容器中,对于反应 其温度不再改变,该反应达到平衡状态
D.在恒温恒容密闭容器中,对于反应其中时,该反应达到平衡状态
8.(24-25高二上·四川泸州天立学校·开学考)在体积为1L的恒温恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH的浓度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是
A.9min内,平均速率
B.当混合气体的密度不变时反应达到平衡状态
C.达平衡时,H2的转化率和CO2的转化率相等
D.3min时,正反应的反应速率等于逆反应的反应速率
9.(24-25高二上·四川成都·期中)在SO2的饱和溶液中H2SO3达到电离平衡的标志是
A. B.溶液中无H2SO3分子
C.c(HSO3)不再变化 D.溶液中 共存
10.(24-25高二上·四川内江威远中学·期中)0.在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
2、 填空题
1.(24-25高二上·四川泸州市龙马潭区泸化中学·期中)某工厂使用石油热裂解的副产物CH4来制取H2,其生产流程如图所示:
(1)第II步反应为CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g) ΔH<0,其平衡常数随温度的变化如表:
温度T/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6
在830℃下,若开始时向恒容密闭容器中充入CO与H2O均为1 mol,则达到平衡后CO的转化率为 。
(2)在一个不传热的固定容积的容器中,判断第II步反应达平衡的标志是 (填序号)。
①体系的压强不再发生变化 ②混合气体的平均相对分子质量不变
③各组分的物质的量浓度不再改变 ④体系的温度不再发生变化
(3)若400℃时,第Ⅱ步反应生成l mol H2的热量为 33.2kJ, 第Ⅰ步反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)3H2(g)+CO(g) ∆H=-103.3 kJ·mol-1。则400℃时,CH4和水蒸气反应生成CO2和H2的热化学方程式为 。
地 城
考点02
影响化学平衡的因素 勒夏特列原理
一、单选题
1.(24-25高二上·四川泸州龙马潭区普通高中“1+4”共同体·期中)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,下列关于工业合成氨条件选择的说法,正确的是
A.选择,可以用勒夏特列原理解释
B.选择高压、铁触媒催化剂,利于增大反应平衡常数,增大正向进行程度
C.通过液化不断移除产品,既可以提高反应速率,又能提高反应物的转化率
D.原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,以防止催化剂中毒
2.(24-25高二上·四川泸州龙马潭区普通高中“1+4”共同体·期中)在一固定容积的密闭容器中,充入1molCO2和1molH2发生如下化学反应:,其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表:关于该反应的说法正确的是
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
A.
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:
C.在反应达到平衡时,气体的转化率约为
D.在,当时,该反应向逆反应方向进行
3.(24-25高二上·四川盐亭中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于反应体系,给平衡体系增大压强可使颜色变深
B.在溶液中存在如下平衡,,若向溶液中滴入滴浓硫酸,溶液颜色橙色加深
C.氯水中存在的平衡:,当加入适当的后,溶液颜色变浅
D.对于反应 ,平衡体系升高温度颜色变深
4.(24-25高二上·四川泸州泸县统一联合考试·期中)还原脱除将其转化为单质硫,对工业生产具有重要的意义。在某温度时,容器中进行如下反应: 。下列说法正确的是
A.在恒定压强下上述反应达到平衡时,通入Ar,该反应的速率及平衡均不发生改变
B.当容器内的压强不再改变时该反应已达到平衡状态
C.降低温度有利于S的生成
D.当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,反应达到平衡
5.(24-25高二上·四川成都树德中学·期中)为探究温度,浓度对化学平衡的影响,利用的水解反应取四支试管,按下图进行实验,下列说法正确的是
A.微热试管a中溶液,黄色加深,故
B.试管b加水后,水解平衡正向移动,溶液中所有离子浓度均减小
C.试管c比试管b黄色更深,说明试管c中水解平衡正向移动,该反应平衡常数K增大
D.试管d比试管b橙色更深,说明水解平衡逆向移动,使浓度增大
6.(24-25高二上·四川泸州泸县统一联合考试·期中)在密闭容器中,一定量混合气体发生反应:,平衡时测得的浓度为,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达平衡时,测得的浓度为。下列有关判断正确的是
A. B.的体积分数下降
C.的转化率降低 D.平衡向正反应方向移动
7.(24-25高二上·四川绵阳南山中学·期中)某温度下,在恒容密闭容器中进行反应:X(g)+W(s)Z(g)+Y(g)。下列叙述正确的是
A.增加W的用量,将缩短达到平衡的时间
B.减小压强,平衡正向移动,速率增大
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.达到平衡后,增加X的用量,X转化率减小
8.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期中)下列说法能用勒夏特列原理解释的是
A.工业合成常采用作催化剂
B.配制溶液时,需要加入少量稀硫酸
C.工业合成氨的反应温度为
D.对于反应,达到平衡后,缩小容器的体积可使体系颜色变深
9.(24-25高二上·四川绵阳南山中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.光照新制氯水时,溶液的颜色逐渐变浅
B.夏天,打开啤酒瓶时会在瓶口逸出气体
C.工业合成氨选择500℃高温条件
D.由NO2(g)和N2O4(g)组成的平衡体系,加压后分子数减少
10.(24-25高二上·四川成都·期中)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.反应 达到化学平衡后,升高温度,体系的颜色变浅
B.新制氯水应放在阴暗低温处保存
C.合成氨的过程中及时分离出氨气
D.反应 达到化学平衡后,减小容器体积,体系的颜色加深
11.(24-25高二上·四川师大附中·期中)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.热的纯碱溶液去油污效果更好 B.生铁与稀硫酸反应比纯铁与稀硫酸反应快
C.对氯水进行光照,溶液颜色变浅 D.打开碳酸饮料瓶盖,瓶口有大量气泡冒出
12.(24-25高二上·四川部分学校·期中)勒夏特列原理广泛存在于生产、生活中。下列操作或现象与平衡移动原理无关的是
A.夏天,打开冰镇啤酒瓶盖产生大量泡沫
B.在制备乙酸乙酯过程中,加入过量的乙醇
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集气体
D.月饼中添加由铁粉、氯化钠和活性炭等组成的脱氧剂
13.(24-25高二上·四川达州市万源中学·期中)向相同容积的甲、乙两容器中分别充入4 mol SO2和2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H<0。若甲容器保持恒温恒容,乙容器保持恒温恒压,分别达到平衡。乙容器中平衡时生成SO3为1.6 mol,同时放出热量Q kJ。下列说法正确的是
A.平衡时,反应放出的热量:甲>乙
B.平衡时,O2的质量:甲<乙
C.乙容器若把条件“恒温恒压”改为“恒压绝热”,则平衡后n(SO2)大于2.4 mol
D.平衡时,向乙容器中再通入一定量的SO3气体,重新达到平衡时,SO2的百分含量升高
二、填空题
1.(24-25高二上·四川省南充市阆中中学校·期中)工业合成氨是人类科学技术的重大突破,已有三位科学家因其获得诺贝尔奖。
(1)合成氨需要选择合适的催化剂,分别以A、B、C三种催化剂进行试验,所得结果如图所示(其他条件相同),则生产中适宜选择的催化剂是 (填“A”或“B”或“C”)
(2) 温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率, 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,合成氨工业中常采用400-500℃。
(3)某合成氨速率方程为:v = k·ca(N2)·cb(H2)·cc(NH3),其中k为速率常数,根据表中数据,c= ;
实验
c(N2)/mol·L-1
c(H2)/mol·L-1
c(NH3)/mol·L-1
v /mol·L-1·S-1
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为 。
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
(4)在恒温恒容条件下,氢气和氮气按体积比3:1投料进行合成氨反应,反应达到平衡状态的标志是 (填序号)。
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.3v正(H2)=v逆(N2)
D.c(N2):c(H2) = 1:3
E. NH3的体积分数保持不变
(5)其他条件不变,若升高温度重新达新平衡后,平衡常数K将 (填“增大”、“减小”或“无法确定”)
(6)下图反应平衡时混合物中NH3含量(体积分数)随温度和压强的变化情况,判断p1、p2压强的大小关系,p1 p2(选填“>”、“<”或“=”)。
地 城
考点03
化学平衡图像
一、单选题
1.(24-25高二上·四川南充白塔中学学·期中)在一定条件下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g) ∆H=-92.4kJ/mol,X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.图中A,B两点,达到相同的平衡体系
B.上述反应在达到平衡后,增大压强,Y的转化率提高
C.升高温度,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应速率增大,正反应速率减小
D.将1.0molX、3.0molY,置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJ
2.(24-25高二上·四川达州渠县中学·期中)某恒容密闭容器中仅发生反应 ,的平衡转化率与反应温度和压强的关系如图所示。下列说法错误的是
A.
B.平衡常数:
C.当混合气体的总质量不再随时间变化时,该反应达到平衡
D.该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能
3.(24-25高二上·四川德阳什邡中学·期中)根据相应的图像,下列相关说法正确的是
甲
乙
丙
丁
A.图甲所示,时改变的条件一定是加入了正催化剂
B.图乙所示,若,则a>b
C.图丙所示,平衡时C的百分含量比低
D.图丁所示,该反应中C一定是气体
4.(24-25高二上·四川成都盐道街中学·期中)下列图示与对应的分析相符的是
A.图甲曲线表示反应 的
B.由图乙可知反应在 处达到平衡,且该反应的
C.图丙可以表示向氨水中滴加稀盐酸,溶液中由水电离的 随加入盐酸体积的变化
D.由图丁可知,用 的硝酸银溶液,滴定等体积等浓度的 及 的混合溶液先沉淀 表示 或
5.(24-25高二上·四川南充高级中学·期中)将0.1mol 和0.3mol 通入某刚性密闭容器中发生反应:,平衡状态时的体积分数与温度、气体总压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应 B.
C.a、b两点逆反应速率 D.a、b两点的压强平衡常数相等
6.(24-25高二上·四川江油中学·期中)在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0,达到甲平衡状态,在仅改变某一条件后达到乙平衡,对改变的条件下列分析正确的是
A.图I是增大反应物的浓度 B.图Ⅱ 一定是加入催化剂的变化情况
C.图Ⅲ 是增大压强,且乙>甲 D.图Ⅲ 是升高温度
7.(24-25高二上·四川师大附中·期中)下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是
A.图甲表示常温下向体积为的溶液中逐滴加入溶液后溶液的变化曲线,则c点处有:
B.图乙表示用水稀释相同的盐酸和醋酸时溶液的变化曲线,其中Ⅰ表示盐酸,Ⅱ表示醋酸,且溶液导电性:
C.图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是增大容器的体积
D.图丁表示恒容密闭容器中发生时,其他条件相同时改变温度,时间变化的曲线,说明反应平衡常数
8.(24-25高二上·四川广安友谊中学·期中)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成的氯化剂,合成原理:2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g) ΔH<0。在密闭反应器中投入2molNO和1molCl2合成NOCl,T1、T2温度下,测得NO的平衡转化率与压强关系如图。下列叙述不正确的是
A.T2时,vd(逆)>vc(逆)
B.点a、b、c对应的平衡常数:Ka=Kb>Kc
C.p点时同时加压和升温,NO的平衡转化率由p点向b点迁移
D.T1℃时,当容器内气体平均相对分子质量不再变化时,反应达到平衡状态
二、填空题
1.(24-25高二上·四川南充白塔中学学·期中)利用I2O5消除CO污染的反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) ΔH,已知在不同温度(T1、T2)下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO,测得CO2的气体体积分数φ(CO2)随时间t的变化曲线如图所示(b,c点都已经达平衡)。回答下列问题:
(1)据图判断温度T1 T2 (填“>”、 “<”); T1温度下该反应的平衡常数K= 。
(2)反应达到平衡后,保持温度和体积不变再充入一定量的CO气体,则平衡 (填“正向”、“逆向”、“不”)移动,达到新平衡后CO转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在T1温度,起始时改为向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入3molCO和5molCO2气体,反应达平衡时的能量变化的绝对值为bkJ,则5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)的ΔH= kJ•mol-1(用含b的代数式表示)。
2.(24-25高二上·四川部分学校·期中)的捕集与转化是“碳达峰、碳中和”的有效途径,利用和制备合成气的原理如下:
①
②
在恒压为,起始时条件下,和的平衡转化率与温度关系如下图所示。
回答下列问题:
(1)曲线乙代表 (填化学式)的平衡转化率与温度关系,判断依据是 。
(2)反应①正反应在 (填字母)条件下能自发进行。
A.较低温度 B.较高温度 C.任意温度
(3)根据图中信息,随着温度升高,体系中物质的量变化趋向是 (填字母),理由是 。
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大,后减小 D.先减小,后增大
(4)若在反应器中充入和仅发生反应①制备合成气体CO、,则下列措施能提高合成气平衡产率的是 (填字母)。
A.升高温度 B.加入催化剂 C.增大压强
(5)800K时,反应开始经过达到平衡状态,CO的体积分数为 。此温度下,用平衡分压计算反应①的压强平衡常数 。(已知:是用各气体物质的分压代替浓度来计算的平衡常数,)
气体
CO
物质的量
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
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