内容正文:
2.3 化学平衡的移动
基础过关练
考点一 浓度变化对化学平衡的影响
1.某学习小组实施数字化实验,探究新制氯水在光照下的变化。下列图中曲线,对应溶液中Cl-浓度随时间变化的是( )
考点二 压强变化对化学平衡的影响
2.在恒温密闭容器中发生反应aA(g) bB(g)+cC(g),反应达到平衡后,将容器容积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,C的浓度为原平衡的1.9倍。下列叙述中错误的是( )
A.化学平衡常数K不变
B.a>b+c
C.压缩瞬间,v正、v逆都增大
D.A的转化率减小
考点三 温度变化对化学平衡的影响
3.在体积为1 L的恒容容器中,用CO2和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。相同时间内不同的温度下,将1 mol CO2和3 mol H2置于反应器中反应,测定CH3OH的产率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.图中P点v(正)>v(逆)
C.Q点,CO2的体积分数[φ(CO2)]与H2O的体积分数[φ(H2O)]存在关系:4φ(CO2)+2φ(H2O)=1
D.520 K下,X点所对应甲醇的产率为50%,则平衡常数K=
考点四 化学平衡移动原理的应用
4.接触法制备硫酸中的关键步骤是SO2在V2O5催化作用下与空气中的O2在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1。反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡,下列有关说法正确的是( )
A.其他条件不变,增大压强,平衡正向移动,反应的平衡常数增大
B.其他条件不变,提高的值可增大SO2的转化率
C.升高温度,能提高SO2的反应速率和转化率
D.反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和小
5.下列实验操作、现象及结论均正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向FeCl3和KSCN的混合溶液中,加入少量KCl固体
溶液红
色变浅
增大生成物浓度,平衡逆向移动
B
压缩装有NO2气体的注射器
混合气体
颜色变深
其他条件不变时,增大压强,2NO2(g) N2O4(g)平衡正向移动
C
向新制氯水中加入少量NaHCO3固体
氯水颜
色变浅
减小生成物浓度,平衡正向移动
D
压缩装有HI气体的容器
容器中
气体颜
色不变
其他条件不变时,增大压强,H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡不移动
能力提升练
考点一 外界条件对化学平衡的影响
6.在T ℃时,某恒容密闭容器中存在平衡:2NaHCO3(s) Na2CO3(s)+CO2(g)+H2O(g)(NaHCO3足量,改变压强不影响物质的聚集状态),测得反应达到平衡时气体物质的总浓度为c0 mol·L-1。下列说法错误的是( )
A.当容器内压强不再变化时,该反应达到平衡状态
B.当容器内CO2体积分数不再变化时,该反应达到平衡状态
C.温度不变,向容器中投入适量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
D.温度不变,若适当压缩容器,再次平衡时气体物质的总浓度仍为c0 mol·L-1
7.已知Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+,BaCrO4难溶,BaCr2O7可溶。下列实验叙述不正确的是( )
A.向Na2CrO4溶液中加少量的浓硫酸,Cr2浓度增大
B.向K2Cr2O7溶液中加少量Ba(NO3)2固体会使溶液的pH升高
C.为使K2Cr2O7溶液变成黄色,可加入少量KOH固体
D.交警检查司机是否酒后驾车,常根据所用检测仪中的酸性K2Cr2O7与乙醇反应前后颜色变化来判断,该反应利用的是K2Cr2O7的氧化性
考点二 浓度商与化学平衡常数的关系
8.化学反应原理主要研究化学反应的基本规律。
(1)800 ℃时,在体积为2 L的恒容密闭容器中充入0.20 mol NO和0.10 mol O2,发生反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH<0,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.20
0.12
0.06
0.02
0.02
0.02
①下列既能加快反应速率,又能增大NO平衡转化率的是 (填字母)。
A.及时分离出NO2气体
B.适当升高温度
C.增大O2的浓度
D.选择高效的催化剂
②0~2 s内,计算用O2表示的平均反应速率v(O2)= 。
③800 ℃时,该反应的平衡常数K= (填计算结果)。相同温度下的另一容器中也发生着该反应,某时刻测出NO、O2、NO2三者的浓度分别是0.1 mol/L、0.2 mol/L和0.1 mol/L,此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
④若平衡后容器内的压强为p0,写出分压平衡常数Kp的计算表达式Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入一定量X(g),发生反应2X(g) Y(g) ΔH<0,已知该反应的瞬时速率方程分别是v正(X)=k正c2(X)和v逆(Y)=k逆c(Y),其中k正、k逆为该反应的速率常数,通常只与温度、催化剂的活性有关。
①升高温度,速率常数k正和k逆会 (填“增大”“减小”或“不变”),平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
②根据题意,推断反应的平衡常数K与速率常数k正、k逆的关系式为K= 。
考点三 等效平衡
9.恒温恒容条件下,发生反应:3A(g)+B(g) 2C(g) ΔH=-Q kJ/mol。在3个密闭容器中,按下列方式投入反应物:Ⅰ.3 mol A,1 mol B;Ⅱ.6 mol A,2 mol B;Ⅲ.4 mol C。则在保持恒温恒容反应达到平衡时,下列选项正确的是( )
A.容器Ⅰ与容器Ⅱ中,C的浓度2cⅠ<cⅡ,转化率αⅠ>αⅡ
B.容器Ⅰ与容器Ⅱ中,B的体积分数VⅠ%>VⅡ%,反应能量变化2QⅠ=QⅡ
C.容器Ⅱ与容器Ⅲ为等效平衡,B的体积分数VⅡ%=VⅢ%,转化率αⅢ+αⅡ=1,反应能量变化QⅡ+QⅢ=2Q
D.三个容器中,平衡常数的关系为=KⅡ=
考点四 平衡转化率
10.T ℃时,向某恒温恒容密闭容器中充入等物质的量的CH4(g)和CO2(g),发生反应:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),测得体系中CH4(g)和CO(g)的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.点B的坐标为(5,)
B.反应进行到5 min时,反应达到平衡
C.CO2(g)的平衡转化率约为33.3%
D.T ℃时,该反应的平衡常数为
答案
基础过关练
1.D
2.B
3.A
4.D
5.C
能力提升练
6.B
7.B
8.答案 (1)①C ②0.017 5 mol/(L·s) ③16 200 > ④
(2)①增大 逆向 ②
9.C
10.B
2
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