题型十六 平衡移动判断型
一、单项选择题
1．(2018·南京高三第三次模拟)温度为T1时，在四个容积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋2H2(g)
N2(g)＋2H2O(g) ΔH，该反应的速率表达式为v＝
k·cm(NO)·cn(H2)(k、m、n为常数)，测得有关实验数据如下：
物质的起始浓度容器编号 (mol·L) 1－1速率(mol·L·s) －1－物质的平衡浓度(mol·L) －1c(NO) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
下列说法正确的是( ) A．m＝1，n＝1
6×10 6×10 1×10 2×10 －3－3－3－3c(H2) 1×10 2×10 6×10 6×10 －3－3－3－3c(N2) a×10－3 2a×10 －32×10 －4b×10－3 4b×10 －3B．达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅳ的总压强之比为1∶2
C．温度升高至T2，测得平衡时，容器Ⅱ中c(H2O)＝3.8×10 mol·L，则ΔH>0 D．温度为T1时，容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、H2O(g)各2×10 mol，则反应将向逆反应方向进行 答案 D
解析 反应Ⅰ、Ⅱ相比较，NO的浓度不变，Ⅱ中氢气浓度是Ⅰ的2倍，反应速率Ⅱ是Ⅰ的2倍，所以n＝1；反应Ⅲ、Ⅳ相比较，氢气的浓度不变，Ⅳ中NO浓度是Ⅲ的2倍，反应速率Ⅳ是Ⅲ的4倍，所以m＝2；选项A错误。恒温恒容下，体系的压强比等于气体的物质的量的比，对于反应Ⅱ有：
2NO(g)＋2H2(g)
N2(g)＋2H2O(g)
－4
－4
－1
起始： 6 2 0 0 反应： x x x/2 x 平衡： 6－x 2－x x/2 x
.
对于反应Ⅳ有：
2NO(g) ＋ 2H2(g)
N2(g)＋2H2O(g)
起始： 2 6 0 0 反应： y y y/2 y 平衡： 2－y 6－y y/2 y (以上单位都是10mol·L)
两个反应的平衡常数必然相等，列出其平衡常数计算式，所以得到x＝y，则得到达平衡时两个反应体系的气体总物质的量相等，所以压强相等，选项B错误。温度不变的前提下，从反应Ⅰ变为反应Ⅱ，氢气的浓度变为原来的2倍，则平衡正向移动，达到新平衡的时候c(N2)应该大于2×10 mol·L，此时的c(H2O)应该大于4×10 mol·L；但是，实际升高温度以后实验Ⅱ达平衡时c(H2O)＝3.8×10 mol·L<4×10 mol·L，说明升高温度的时候，平衡一定逆向移动了，所以该反应为放热反应，焓变小于0，选项C错误。增大生成物浓度，平衡一定逆向移动，所以充入NO、H2O(g)各2×10 mol，则反应将向逆反应方向进行，选项D正确。
2．(2018·南通市高三第三次调研)在3个体积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应：SO2(g)＋2NO(g)
2NO2(g)＋S(s)。改变容器Ⅰ的反应温度，平衡时c(NO2)与温度的关系如下图
－4
－4
－1
－4
－1
－4
－1
－4
－1
－3
－1
所示。下列说法正确的是( )
起始物质的量/mol 容器编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 温度/K SO2 0.5 0.5 0.5
NO 0.6 1 0.2 NO2 0 0.5 1 S 0 1 1 T1 T2
A．该反应的ΔH>0
.
1
B．T1时，该反应的平衡常数为
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C．容器Ⅰ与容器Ⅱ均在T1时达到平衡，总压强之比小于1∶2 D．若T2 解析 根据图像，升高温度，c( NO2)减小，说明平衡逆向移动，因此正反应为放热反应，ΔH<0，故A项错误；T1时，平衡时c(NO2)＝0.2 mol·L， SO2(g)＋2NO(g) －1 －1 2NO2(g)＋S(s) 起始(mol·L) 0.5 0.6 0 0 反应(mol·L) 0.1 0.2 0.2 平衡(mol·L) 0.4 0.4 0.2 0.25该反应的平衡常数K＝2＝，故B错误；T1时，容器Ⅰ平衡时气体的物质的量为0.4 0.4×0.480.55 mol＋0.4 mol＋0.2 mol＝1.0 mol，容器Ⅱ中Q＝＝0.5＜，说明反应正向移动，气2 0.5×18体的物质的量小于0.5 mol＋1 mol＋0.5 mol＝2.0 mol，因此达到平衡，总压强之比大于1∶2，0.4 故C错误；根据上述分析，T1时，平衡时容器Ⅰ中NO的体积分数为×100%＝ 0.4＋0.4＋0.240%；容器Ⅲ相当于起始时加入1.0 mol二氧化硫和1.2 mol一氧化氮，若温度相同，容器Ⅲ相当于容器Ⅰ缩小体积的结果，根据方程式，增大压强，平衡正向移动，一氧化氮的物质的量减少，因此平衡时容器Ⅲ中NO的体积分数小于40%，且T2 3．(2018·淮安、宿迁、连云港、徐州 苏北四市高三一模)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( ) 2 2 －1－1 . A．该反应的ΔH＜0，且p1＜p2 B．反应速率：v逆(状态A)＞v逆(状态B) C．在C点时，CO的转化率为75% D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数不同 答案 C 解析 A项，由图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH＜0,300 ℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1＞p2，错误；B项，B点对应的温度和压强均大于A点，温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快，因此v逆(状态A)＜v逆(状态B)，错误；C项，设向密闭容器中充入了1 mol CO和2 mol H2，CO的转化率为α，则 CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) 起始 1 2 0 变化 α 2α α 平衡 1－α 2－2α α 在C点时，CH3OH的体积分数＝＝0.5，解得α＝0.75，正确；D项，由 1－α＋2－2α＋α等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达平衡时CH3OH的体积分数都相同，错误。 4．(2018·徐州市高三考前模拟)工业上以CO和H2为原料合成甲醇的反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＜0，在容积为1 L的恒容容器中，分别在T1、T2、T3三种温度下合 α成甲醇。下图是上述三种温度下不同H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系。下列说法正确的是( ) A．H2转化率：a＞b＞c B．上述三种温度之间关系为T1＞T2＞T3 C．a点状态下再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH，平衡向正方向移动 . D．c点状态下再通入1 mol CO和4 mol H2，新平衡中CH3OH的体积分数减小 答案 A 解析 合成甲醇的反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应物转化率降低，根据图像曲线变化判断；根据一氧化碳的转化率求算各物质的平衡浓度，带入平衡常数计算公式计算得到平衡常数；根据浓度商和平衡常数相对大小来判断平衡移动方向。从图中可知若 n(H2)/n(CO)＝1.5，则CO的转化率a>b>T3下对应的转化率，此时H2的转化率也和CO的转化 率一样顺序，即a>b>T3下对应的转化率；在相同温度T3时，改变n(H2)/n(CO)从1.5到4(c点)，氢气转化率减小，所以H2转化率：a>b>c，A正确；根据反应CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＜0，是放热反应，温度越高，转化率越低，三种温度之间关系为T1 CO(g)＋2H2(g) －1 CH3OH(g) 起始浓度(mol·L) 1 1.5 0 变化浓度(mol·L) 0.5 1 0.5 平衡浓度(mol·L) 0.5 0.5 0.5 平衡常数K＝ －1－1 c?CH3OH?0.5 ＝＝4， 2 c?CO?·c?H2?0.5×0.52 再通入0.5 mol CO和0.5 mol CH3OH， CO(g)＋2H2(g) －1 CH3OH(g) 各物质浓度(mol·L) 0.5＋0.5 0.5 0.5＋0.5 此时，浓度商Q＝ c?CH3OH?1 ＝＝4＝K，所以平衡不移动，C错误；c点状态下再通2 c?CO?·c?H2?1×0.52 入1 mol CO和4 mol H2，在等温等容条件下，投料比不变，相当于加压，平衡正向移动，故D错误。 5．(2018·南京三校高三第四次模拟)在体积均为1.0 L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g) 达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是( ) .
江苏专用高考化学总复习优编增分练：选择题热点题型特训题型十六平衡移动判断型115
