化学平衡状态 化学平衡的移动
一、选择题
1.(2024·咸阳模拟)对于X(?)+Y(s)
Z(?)的平衡体系,若增大压强,达到新的平衡时Y的转
化率增大,则X和Z可能的状态是 ( ) A.X为气态,Z为固态 B.X为固态,Z为气态 C.X为气态,Z为气态 D.X为固态,Z为固态
【解析】选A。增大压强,Y的平衡转化率增大,说明平衡向正反应方向移动,则X为气态,Z为固态或液态。
【易错提醒】压强的改变只针对有气体参与的反应,增大压强,平衡向气体系数减小的方向移动。
2.(2024·沧州模拟)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)
2HCl(g)+I2(s)。下列事实不能说明该反应达到平衡状态的是 A.容器内气体压强不再改变 B.容器内气体密度不再改变 C.容器内气体颜色不再改变
D.断裂1 mol Cl—Cl键同时断裂1 mol H—Cl键 【解析】选D。在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)
2HCl(g)+I2(s),根据化学方程式,
( )
反应过程中压强为变量,压强不再改变一定平衡,故可以说明;在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)
2HCl(g)+I2(s),反应过程中气体质量为变量,所以密度是变量,容器内气体
密度不再改变一定平衡,故可以说明;容器内气体颜色不再改变,说明氯气的浓度不变,一定达到平衡状态,故可以说明;平衡时断裂1 mol Cl—Cl键同时断裂2 mol H—Cl键,故D不能说明。
3.(2024·成都模拟)下列反应不能用勒夏特列原理解释的是 A.光照新制的氯水时溶液的pH逐渐减小 B.锌与稀硫酸反应,加入少量硫酸铜反应速率加快 C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
( )
D.增大压强,有利于SO2和O2反应生成SO3 【解析】选B。A.氯水中存在化学平衡Cl2+H2O
HCl+HClO,光照使氯水中的次氯酸分解,次氯
酸浓度减小,使得平衡向右移动,氢离子浓度变大,溶液的pH减小,能用勒夏特列原理解释,故A错误;B.锌与稀硫酸反应,加入少量硫酸铜,Zn与硫酸铜反应置换出铜,形成Zn-Cu稀硫酸原电池,加快反应速率,不存在化学平衡,则不能用化学平衡移动原理解释,故B正确;C.浓氨水加入氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶解放热,使一水合氨分解生成氨气,化学反应
NH3+H2ONH3·H2ON +OH,逆向进行,能用化学平衡移动原理解释,故C错误;D.增大压
-
强,平衡向正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故D错误。 4.(2024·金华模拟)在其他条件一定时,图中曲线表示反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ΔH>0
达平衡时NO的转化率与温度的关系,图上标有A、B、C、D、E点,其中表示未达平衡状态且v正
>v逆的点是 ( )
A.A或E
B.B点
C.C点
D.D点
【解析】选C。点B、D在曲线上,处于平衡状态,故B、D项错误;在曲线上方的A点,当温度一定时,若达到平衡状态,则应减小NO的转化率,即反应逆向进行,所以A点的正反应速率小于逆反应速率,E点与A点相似,A项错误;同理推知,C点时的正反应速率大于逆反应速率,C项正确。 【易错提醒】曲线上的点都是平衡点。不在平衡线上的点,可以根据其转化率与平衡点上的转化率比较得出移动方向。
5.据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实。2CO2(g)+6H2(g)
CH3CH2OH(g)+3H2O(g),下列叙述错误的是 ( )
A.使用Cu-Zn-Fe催化剂可大大提高生产效率 B.反应需在300 ℃进行可推测该反应是吸热反应 C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率
【解析】选B。 使用催化剂可加快反应速率,A正确;反应温度与化学反应吸热放热没有关系,B错;增大一种反应物浓度可提高另一反应物转化率,C正确;减少生成物浓度可使平衡向右进行提高反应物转化率,D正确。
6.(2024·北京模拟)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
( )
【解析】选B。A.啤酒中存在平衡:CO2(g)
CO2(aq),开启啤酒瓶,瓶中压强降低,平衡向气体
2HI(g)
体积增大的方向移动,即向生成CO2气体的方向移动,A项排除;B.反应H2(g)+I2(g)
是一个反应前后气体分子数不变的反应,压强的改变并不能使平衡发生移动,此混合气体加压后颜色变深,是因为I2(g)的浓度的增大,B项可选;C.实验室制取乙酸乙酯时,采用加热的方式将生成的乙酸乙酯不断蒸出,从而使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,C项排除;D.石灰岩地貌的形成与以下反应有关:CaCO3+CO2+H2O衡的移动,D项排除。
7.(2024·济南模拟)反应N2O4(g)
2NO2(g) ΔH=57 kJ·mol,在温度为T1、T2时,平衡体系
-1
Ca(HCO3)2,固体的溶解和凝结的反反复复,涉及了平
中NO2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:A>C B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅 C.由状态B到状态A,可以用加热的方法 D.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
【解析】选C。A、C两点温度相同而压强不同,增压会使平衡逆向移动,NO2的体积分数减小,但增压也会增大浓度,反应速率:A ,气体的平均相对分子质量:A 二、非选择题 8.已知可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+Q(g) ΔH>0,请回答下列问题: -1 -1 (1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1 mol·L,c(N)=2.4 mol·L; 5 min后反应达到平衡,M的转化率为60%,此时N的转化率为________;用M表示的反应速率为____________;该温度下反应的平衡常数K=________。 (2)若反应温度升高,M的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4 mol·L,c(N)=a mol·L;达到平衡后,c(P)=c(Q)=2 mol·L,a=________。 (4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=b mol·L,达到平衡后,M的转化率为________。 -1 -1 -1 -1 【解析】(1)N的转化率为×100%=25%。 v(M)==0.12 moL·L·min。 -1-1 该温度下:K==0.5 (2)因为反应热ΔH>0,是吸热反应,所以升高温度,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大。 (3)根据反应 M(g) + N(g) -1 P(g)+Q(g) 0 2 2 起始浓度(mol·L): 4 a 0 转化浓度(mol·L): 2 2 2 平衡浓度(mol·L): 2 a-2 2 根据温度不变,平衡常数不变的特点 -1-1 K= 得a=6。 =0.5 (4)同理: M(g) + N(g) -1 P(g)+Q(g) 起始浓度(mol·L): b b 0 0 转化浓度(mol·L): x x x x 平衡浓度(mol·L): (b-x) (b-x) x x -1-1 根据温度不变,平衡常数不变的特点, K==0.5得x=0.41b α(M)=×100%=41%。 -1 -1 答案:(1)25% 0.12 moL·L·min 0.5 (2)增大 (3)6 (4)41% 9.一定温度下,在容积固定的V L密闭容器中加入n mol A、2n mol B,发生反应:A(g)+2B(g) 2C(g) ΔH<0,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时A的转化率为x。 (1)一段时间后上述反应达到平衡。则下列说法中正确的是________(填字母)。 A.物质A、B的转化率之比为1∶2 B.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为3n∶(3n-nx) C.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态 D.充入惰性气体(如Ar),平衡向正反应方向移动 (2)K和x的关系满足K=________。在保证A浓度不变的情况下,扩大容器的体积,平衡________(填字母)。 A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动 (3)该反应的逆反应速率与时间的关系如图所示。 ①由图可知,反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都改变了一种条件,试判断改变的条件: t2时___________________________________________________; t8时___________________________________________________。 ②t2时平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
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