7.3化学平衡的移动 化学反应进行的方向
一、选择题
1.(2012·重庆卷)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应: a(g)+b(g) x(g)+3y(g)
2c(g) ΔH1<0 2z(g) ΔH2>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,y的物质的量浓度增大
解析:对化学平衡体系恒压条件下通入惰性气体,相当于增大了体系总压强,为保持恒压,体积增大,分压减小,对第二个反应导致平衡向左移动,则放热,使体系温度升高,对第一个反应平衡左移,c的物质的量减小。等压时,通入z气体,第二个反应平衡向左移动,温度升高。恒容条件下通入惰性气体,总压增大而分压不变,平衡不移动,速率不变;通入z气体,第二个反应导致平衡左移,y的物质的量浓度增大。 答案:A
2.(2014·菏泽联考)在298 K、101.325 kPa时发生下列反应: ①2H2(g)+O2(g)②CaO(s)+CO2(g)
2H2O(l) CaCO3(s)
其熵变分别为ΔS1和ΔS2,则下列情况中正确的是( ) A.ΔS1>0,ΔS2>0 B.ΔS1<0,ΔS2<0 C.ΔS1<0,ΔS2>0 D.ΔS1>0,ΔS2<0 解析:固体、液体、气体的熵逐渐增大, ①气+气液,ΔS1<0; ②固+气固,ΔS2<0。 答案:B
3.(2012·大纲全国卷)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为: CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0
反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是( ) A.增加压强
B.降低温度
C.增大CO的浓度 D.更换催化剂
解析:该反应为气体物质的量不变的反应,压强改变对平衡无影响,A项错误;反应ΔH<0,降低温度,平衡正向移动,CO转化率增大,B项正确;增大CO浓度,CO转化率减小,C项错误;催化剂的使用对平衡无影响,D项错误。 答案:B
4.某温度下,在固定容积的容器中,可逆反应:A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡时,测得平
衡时的物质的量之比为A∶B∶C=2∶2∶1。保持温度不变,再以2∶2∶1的体积比充入A、B和C,则( )
A.平衡向正方向移动 B.平衡不移动
C.C的百分含量不变 D.C的百分含量可能减小
解析:保持温度不变,再以2∶2∶1的体积比充入A、B和C,因为各物质浓度都等幅度增大,所以效果相当于加压,即按加压来进行分析即可。 答案:A
5.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
解析:将容器的容积压缩到原来容积的一半,如果平衡不移动,则各物质的浓度应为原来的两倍。现在物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍,可见加压时,平衡向逆反应方向移动了。 答案:C
6.下列有关说法正确的是( )
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 B.2NO(g)+2CO(g)C.CaCO3(s)
N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行,则该反应的ΔH>0
CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.对于乙酸与乙醇的酯化反应(ΔH<0),加入少量浓硫酸并加热,该反应的反应速率和平衡常数均增大
解析:根据ΔG=ΔH-TΔS,可知A选项中,ΔH>0,要想ΔG<0,则必须满足ΔS>0,所以A选项正确;B选项中,因为ΔS<0,要想ΔG<0,则必须满足
ΔH<0,所以B 选项错误;C选项中,因为ΔS>0,但室温不能自发,即ΔG>0,可见ΔH>0,所以C选项错误;D选项中,浓硫酸是催化剂,不能改变平衡常数,而该反应放热,所以加热,平衡常数减小,所以D选项错误。 答案:A
7.一密闭容器中加入相同物质的量的X和Y气体,发生反应:X(g)+Y(g)3Z(g)。分别在
100 ℃和300 ℃反应时Z的体积分数Z%随时间t的变化如图所示。已知在t3时改变了某一反应条件,则相关判断正确的是( ) A.t3时改变的条件可能是增大了压强 B.曲线b表示的是100 ℃时的图象 C.t2时,曲线a、b对应反应速率v(a)>v(b) D.该反应的正反应是吸热反应
解析:b曲线首先达到平衡状态,说明反应速率快、温
度
高,为300 ℃时的图象,而Z的体积分数却小于a曲线,说明温度越高越不利于Z的生成,为放热反应,B、C、D三项错误;t3时改变了某一条件后Z的体积分数减小,说明平衡左移,可能为增大压强所致,A项正确。 答案:A
8.某温度下,2 L密闭容器中加入4 mol A和2 mol B发生反应:3A(g)+2B(g)4C(l)+2D(g)。平衡时测得n(C)=1.6 mol。下列说法正确的是( )
c4(C)c2(D)A.反应的化学平衡常数表达式为K=3 2c(A)c(B)B.增大压强,平衡右移,K增大 C.B的平衡转化率是40%
D.其他条件不变,向平衡体系中加入少量C,v(正)、v(逆)均增大
解析:C为液体,不能代入表达式A项错;平衡常数和压强无关,B项错;加入C液体,其浓度为定值,速率不变,D项错。 答案:C
9.将4 mol SO2与2 mol O2的混合气分别置于容积相等的甲、乙两容器中,发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g);ΔH<0,在相同温度下,使其均达到平衡状态。甲是恒压容器,
乙是恒容容器。甲容器达到平衡状态时,测得混合气体的物质的量为4.2 mol;乙容器经50 s达到平衡状态。下列说法错误的是( ) A.甲容器达到平衡时SO2的转化率是80% B.甲容器达到平衡所需时间大于50 s C.达到平衡时平均摩尔质量甲大于乙 D.达到平衡时SO3的体积分数:甲大于乙
解析:因为该反应是气体分子总数减小的反应,所以
反应结束
达到平衡时,恒压容器的体积要比恒容的容器的体积小,也就是说,恒压容器与恒容相比,效果相当于加压,加压平衡右移,平均摩尔质量增大,SO3的体积分数增大,所以C和D选项正确;加压反应速率加快,所以B选项错误。 答案:B
10.对于反应A2(g)+2B2(g)夏特列原理的是( )
2AB2(g)(正反应为放热反应),下列各图所表示的变化符合勒
解析:随温度升高,正、逆反应速率均增大,该反应为放热反应,逆反应速率随温度升高增大的应比正反应速率增大的快,A项不符合题意;升高温度平衡向逆反应方向移动,AB2的百分含量减小,B项不符合题意;该反应为气体体积减小的反应,增大压强AB2的百分含量应增大,C项不符合题意。 答案:D
11.(2014·安徽卷)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)
N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图象作
出的判断正确的是( )
解析:A选项,根据化学反应热量的变化可知,2NO2(g)+O3(g)
N2O5(g)+O2(g)为放热反应,
升高温度,平衡则向吸热的方向(逆方向)移动,所以化学平衡常数减小,A正确;B选项,化学反应速率的单位是mol/(L·s)或者mol/(L·min),B错误;C选项,平衡时加入催化剂,
不能改变化学平衡的移动,C错误;D选项,加入x为O2,通入O2,增大了生成物的浓度,则化学平衡向逆方向移动,故NO2的转化率减小,D错误。 答案:A
12.可逆反应:X+Y
W+Z,反应速率(v)随时间(t)变化的情况如
图所示。t0表示在其他条件不变的情况下,改变体系的一个条件(温度、浓度、压强)所引起的变化。则下列分析正确的是( ) A.t0时条件改变引起的变化是平衡向正反应方向移动
B.若t0改变的条件是压强,则W、Z均为气体,X、Y中只有一种为气体
C.若t0改变的条件是温度,则该反应的正反应是吸热反应 D.若t0改变的条件是浓度,改变的方法是减小X、Y的浓度
解析:t0时条件改变引起的变化使逆反应速率较大,平衡应向逆反应方向移动,A项错误;若t0改变的条件是压强,逆反应方向应是气体体积减小,B项对;若t0改变的条件是温度,则逆反应方向是吸热反应,C项错误;若t0改变的条件是浓度,则W或Z的浓度一定增大,D项错误。 答案:B 二、非选择题
13.(2012·海南卷)已知A(g)+B(g)温度/℃ 平衡常数 回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,ΔH 0(填“<”“>”或“=”)。 (2)830 ℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B,如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L·s,则6 s时c(A)= mol·L,C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 。
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母)。 a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变 c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等 (4)1 200℃时反应C(g)+D(g)
A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
-1
-1
-1
C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
830 1.0 1 000 0.6 1 200 0.4 700 1.7 800 1.1
(新课标)高考化学一轮复习 7.3化学平衡的移动 化学反应进行的方向课时作业 新人教版
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