化学平衡状态及影响因素（选修447）.doc

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1、化学平衡状态及影响因素1 【易】模型法是化学中把微观问题宏观化的最常见方法，对于2HBr(g)H2(g)Br2(g)反应。下列四个图中可以表示该反应在一定条件下为可逆反应的是()【答案】C【解析】C项说明三种物质共存，是可逆反应。2 【易】298 K时，合成氨反应的热化学方程式为：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJ/mol，在该温度下，取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。下列说法正确的是()A在有催化剂存在的条件下，反应放出的热量为92.4 kJB有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJC反应放出的热量始终小于92.4 kJD若再充入1 mol H2

2、，到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ【答案】C【解析】该反应为可逆反应，正向不可能进行到底，所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ，C正确。3 【易】(2012吉林一中高二检测)密闭容器中，反应2X(g) Y(g)Z(s)已达到平衡，下列叙述正确的是()A若升高温度，X(g)的浓度增大，则正反应为吸热反应B若容器体积不变，在平衡混合物中加入少量Z(s)，则平衡向左移动C压强变化对该平衡没有影响D若容器体积不变，加入氦气平衡不移动【答案】D【解析】若升温，X(g)的浓度增大，说明平衡左移，正反应为放热反应，A错误；Z是固体，加入少量Z(s)，平衡不移动，B

3、错；正反应方向体积缩小，压强改变平衡会移动，C错；若容器体积不变，加入氦气没有改变各物质的浓度，平衡不移动，D正确。4 【易】已知常温常压下，N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJ/mol。在同温、同压下向一密闭容器甲中通入1 mol N2和3 mol H2，反应完成时放出热量为Q1 kJ，向另一个体积相同的容器乙中通入1.5 mol N2和3.0 mol H2，相同条件下反应完成时放出热量为Q2 kJ，则下列关系正确的是()A2Q2Q192.4BQ2Q192.4CQ1Q292.4 DQ1Q292.4【答案】C【解析】乙相当于在甲的基础上多加0.5 mol N2，所以乙放出的热

4、量多于甲的。甲、乙两容器中发生的反应为可逆反应，所以放出的热量始终少于92.4 kJ。5 【易】(2012武汉高二测试)放热反应2NO(g)O2(g) 2NO2(g)达平衡后，若分别采取下列措施：增大压强减小NO2的浓度增大O2浓度升高温度 加入催化剂，能使平衡向正反应方向移动的是()A BC D【答案】A【解析】增大压强，平衡向减小体积的一方移动，即正向移动。减小NO2的浓度，平衡向生成NO2的方向移动，即正向移动。增大O2浓度，平衡向消耗O2的方向移动，即正向移动。升温，平衡向吸热方向移动，即逆向移动。使用催化剂，平衡不移动。6 【易】在密闭容器中于一定条件下进行下列反应：2SO2O22S

5、O3当达到平衡时通入18O2，再次平衡时，18O存在于()ASO2、O2BSO2、SO3CSO2、O2、SO3 DO2、SO3【答案】C【解析】可逆反应的特点为不可能完全转化。由于该反应为不可逆反应，加入18O2后，反应向正反应方向进行，这样在SO3中就含有了18O，而含18O的SO3也有一部分分解，会使18O进入SO2，故再次平衡时三者中都含有18O，C选项正确。7 【易】下列各关系中能说明反应N23H22NH3已达到平衡状态的是()A3v正(N2)v正(H2) Bv正(N2)v逆(NH3)C2v正(H2)3v逆(NH3) Dv正(N2)3v逆(H2)【答案】C【解析】如果v(正)与v(逆)

6、之比等于化学计量数之比，则该反应达到平衡状态；而v(正)v(正)或v(逆)v(逆)等于化学计量数之比，则不能判断该反应是否达到平衡状态。8 【易】N23H22NH3在密闭容器中反应一段时间后，达到平衡状态。则下列说法中正确的是()AN2、H2不再化合BN2、H2、NH3浓度不再变化CN2、H2、NH3的质量相等D改变条件，N2、H2、NH3的浓度也不再变化【答案】B【解析】化学平衡状态的特征有“逆、等、定、动、变”，其中“动”是说化学平衡是动态平衡，表面上看好像反应停止了，实际上正逆反应都在进行，只是正逆反应的速率相等，因此A选项不正确；“定”是说平衡时各组分的含量或浓度不再发生变化，而不是说

7、它们的含量或质量都相等，故B选项正确、C选项错误；“变”是说条件改变时，原平衡将会被破坏，N2、H2、NH3的浓度在新条件下建立新的平衡，故D不正确。9 【易】下列有关可逆反应的说法不正确的是()A可逆反应是指在同一条件下能同时向正逆两个方向进行的反应B2HIH2I2是可逆反应CCaCO3CaOCO2是可逆反应D存在平衡的过程不一定是化学反应【答案】C【解析】根据可逆反应的定义及反应特点判断，A、B正确；CaCO3分解不是可逆反应，C错误；溶解平衡也是一种平衡，但不是化学反应，D正确。10 【易】(2012保定一中高二期中检测)在恒温恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达

8、到平衡的是()AA(g)B(g) C(g)BA(g)2B(g) 3C(g)CA(g)B(g) C(g)D(g)D以上都达到平衡【答案】A【解析】恒温恒容条件下，体系的总压强不随时间变化而达到平衡状态的可逆反应，一定是反应前后总体积发生变化的反应。11 【易】一定条件下的密闭容器中，可逆反应2A(g) B(g)3C(g)在下列四种状态中处于平衡状态的是()速率ABCDv(正)/mol/(Lmin)v(A)2v(A)1v(A)1v(A)2v(逆)/mol/(Lmin)v(B)2v(B)1.5v(C)1.5v(A)2【答案】CD【解析】对于C项：v(A)正v(C)逆23，与化学计量数之比相等，说明v

9、(正)v(逆)；对于D项：v(A)正v(A)逆(用同一物质表示)，说明v(正)v(逆)。12 【易】(2011海南高考)对于可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是()AH2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C正、逆反应速率的比值是恒定的D达到平衡时，正、逆反应速率相等【答案】BD【解析】由合成HI的反应可知，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比等于化学方程式中化学计量数之比(等于1 2)；在反应过程中，正、逆反应速率是不断变化的，故正、逆反应速率的比值是不断变化的；由

10、化学平衡的定义可知，反应达到平衡时，正、逆反应速率相等；在未达到平衡时，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差。13 【易】密闭容器中发生可逆反应：X2(g)Y2(g) 2Z(g)。已知起始时X2、Y2、Z各物质的浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，反应在一定条件下达到平衡时，各物质的物质的量浓度不可能是()Ac(Z)0.3 molL1Bc(Y2)0.35 molL1Cc(X2)0.15 molL1 Dc(Z)0.4 molL1【答案】D【解析】若反应向右进行，则X2、Y2、Z三种物质的物质的量浓度范围依次是：00.1 molL1、0.2 molL10.3 mo

11、lL1、0.2 molL10.4 molL1；若反应向左进行，则X2、Y2、Z三种物质浓度范围依次是：0.1 molL10.2 molL1、03 molL10.4 molL1、00.2 molL1。14 【易】已知反应A2(g)2B2(g)2AB2(g)H0，达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是()A加压 B减压C减少E的浓度 D降温【答案】D【解析】A项，加压能使正反应速率增大，A的浓度增大；B项，减压能使正反应速率减小，并使A的浓度减小；C项，减小E的浓度，平衡正向移动，正反应速率逐渐降低，A的浓度逐渐减小；D项，降温时正反应速率减小，平衡逆向移动，A的浓度增大。1

12、7 【易】对于任何一个化学平衡体系，采取以下措施，一定会使平衡发生移动的是()A加入一种反应物B增大体系的压强C升高温度 D使用催化剂【答案】C【解析】当一个平衡体系中有固体存在时，增大固体的量(注意区别于增大固体的接触面积)不会引起反应速率的变化，平衡不移动；对于一个反应前后气体物质的量不变的可逆反应，压强的变化不会引起平衡的移动；使用催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率，化学平衡不移动。18 【易】下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A加热或光照时，浓HNO3更易发生分解B加催化剂，使氮气和氢气在一定条件下转化为氨气C可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D500左右比室温更有利于反

13、应H2(g)I2(g) 2HI(g)H0正向进行【答案】AB【解析】A项，4HNO34NO2O22H2O，不属于可逆反应，不存在化学平衡，不能用化学平衡移动原理解释；B项，加催化剂同等程度影响正、逆反应速率，化学平衡不移动，不能用化学平衡移动原理解释；C项，浓氨水中存在氨气的溶解平衡，加氢氧化钠固体使平衡向放出氨气的方向移动，可快速制取氨气，能用化学平衡移动原理解释；D项，H2(g)I2(g) 2HI(g)正反应吸热，升高温度平衡向右移动，利于反应进行，能用化学平衡移动原理解释。19 【易】(2012启东中学高二期中)在一定条件下，可逆反应：mAnBpC达到平衡，若：(1)A、B、C都是气体，

14、减小压强，平衡向正反应方向移动，则mn_p(填“”“”或“”)(2)A、C是气体，而且mnp，增大压强可使平衡发生移动，则平衡移动的方向是_。(3)加热后，可使C的质量增加，则正反应是_反应(填放热或吸热)。【答案】(1)(2)逆向(或向左)(3)吸热【解析】(1)气相反应，减压，平衡向体积增大的方向移动，即正向移动，则说明mnp。(2)A、C为气体，mnp的情况下增压，平衡仍然移动，则说明B为非气态，即mpqB正反应是吸热反应，mnpqD正反应是放热反应，mnpq。22 【中】将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定容积的密闭容器中，550 时，在催化剂作用下发生反

15、应：2SO2O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通入过量NaOH溶液中，气体体积减少了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_。ASO2和SO3的浓度相等BSO2的百分含量保持不变C容器中气体的压强不变DSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等E容器中混合气体的密度保持不变(2)该反应达到平衡时SO2的转化率为(用百分数表示)_。【答案】(1)BC(2)94.7%【解析】(1)平衡标志的判断：一是正逆反应

16、速率相等，二是各组分含量保持不变。浓度相等不能作为平衡标志的判据，A不正确；由于是气体体积不相等的反应，压强不变可以作为平衡标志判据；D项中均表示正反应速率，不正确。由于均为气体反应，气体的质量守恒，容器的容积不变，密度不变，不能作为平衡的标志。(2)消耗O2的物质的量：0.7 mol0.45 mol生成SO3的物质的量：0.45 mol20.9 molSO2和SO3的物质的量之和：0.95 mol则反应前SO2的物质的量为0.95 mol，SO2的转化率：100%94.7%。23 【中】反应mAnBpC在某温度下达到平衡状态。(1)若升高温度，A物质的转化率增大，该反应为_热反应。(2)若C

17、为气体，且mnp，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。(3)如果在体系中增加或减少B的量，平衡均不发生移动，则B肯定不能为_态。【答案】(1)吸(2)逆反应(3)气【解析】升高温度，A的转化率增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应；C为气体，mnp，若A、B都为气体，则增大压强，平衡不会移动，而加压平衡发生移动，则A、B中至少有一种为非气态，则平衡必定逆向移动；由题意知改变B的量，平衡不移动，则B应为固态或液态。24 【中】对于恒容密闭容器中发生的可逆反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)Hv(逆)的点是() Aa点Bb点Cc点 Dd点【答案】

18、C【解析】此坐标的纵轴表示的是NO的转化率，横轴表示温度，曲线上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的转化率，从c点作纵轴的平行线与曲线交于一点，这表示若想达到c点对应温度的平衡状态，需要转化更多的NO，表示c点未达到平衡状态，即v(正)v(逆)(反应向正反应方向进行)。27 【中】在密闭容器中发生反应：aA(g) cC(g)dD(g)反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍。下列叙述正确的是()AA的转化率变大B平衡向正反应方向移动CD的体积分数变大Dacd【答案】D【解析】气体压缩为原来的一半(即增大压强)，若平衡不移动，则D浓度应为原

19、来的2倍。再次平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明增大压强，平衡逆向移动，则acd，D正确。28 【中】一密封体系中发生下列反应：N23H22NH3Hv(正)，平衡向逆反应方向移动，对照反应式可看出条件变化应是“升高温度”。t3时刻，v(正)、v(逆)都同幅度加快，应是“加催化剂”。t4时刻，v(正)、v(逆)都减慢，且v(正)2。(4)升温，平衡向正反应方向移动，C的浓度增大，w(C)增大等。30 【中】(2010高考大纲全国卷)向2 L 密闭容器中通入 a mol气体A和b mol 气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)yB(g) pC(g)qD(g)已知：平均反应速率vCvA；反应2

20、 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了 mol，有a mol D生成。回答下列问题：(1)反应2 min内，vA_，vB_；(2)化学方程式中，x_，y_，p_，q_；(3)反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为_；(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的H_0；(填“”、“”或“”)；(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是_；平衡时反应物的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是_。【解析】(1)vA mol(Lmin)1，vB m

21、ol(Lmin)1，vD mol(Lmin)1。(2)根据化学反应速率之比等于化学方程式的计量系数之比xypq2316，故x2，y3，p1，q6。(3)反应平衡时，若生成D为2a mol，则消耗B为a mol，B的转化率为100%。(4)若只升高温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则说明升温平衡向逆方向移动了，H0。(5)如果其他条件不变，将容器容积变为1 L，则相当于加压，反应速率增大，平衡时反应物的转化率减小。【答案】(1) mol/(Lmin) mol/(Lmin)(2)2316(3)100%(4)(5)增大体积减小，反应物浓度增大，因而使反应速率增大减小体积减小，气体的

22、压强增大，平衡向气体分子数减小的方向(即逆反应方向)移动，因而使反应物转化率减小31 【中】某研究性小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。取5 mL 0.1 mol/L KI溶液于试管中，滴加0.1 mol/L FeCl3溶液2 mL，发生如下反应：2Fe32I2Fe2I2。为证明该反应具有可逆性且具有限度，他们设计了如下实验：取少量反应液，滴加AgNO3溶液，发现有少量黄色沉淀(AgI)，证明反应物没有反应完全；再取少量反应液，加入少量CCl4振荡，发现CCl4层显浅紫色，证明萃取到I2，即有I2生成。综合的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，

23、在一定条件下会达到反应限度。(1)老师指出他们上述实验中不合理，你认为原因是_；改进的方法是_。(2)有人认为步骤适合检验生成I2较多的情况，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了I2, 这种方法是_。【答案】(1)该反应中KI过量，故不能直接检验是否存在I取少量溶液滴加KSCN溶液，若出现红色，则证明还有Fe3未完全反应(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了I2【解析】为证明化学反应2Fe32I2Fe2I2具有一定的可逆性，可以考虑检验反应后的溶液中还存在着这四种离子。从反应物的量考虑，I是相对过量的，故不能检测到存在I，即认为反应具有可逆性，为检验的方便、典型，只需检

24、验最终溶液中还存在着Fe3和I2即可，分别可采用KSCN溶液、淀粉溶液(或CCl4萃取)等合理方法。32 【中】在一密闭容器中充入HI，在一定条件下进行反应：2HI(g) I2(g)H2(g)。反应达到平衡状态的标志是()AHI的消耗速率是I2的生成速率的2倍B单位时间内断裂HI键的数目等于形成HH和II的数目之和CHI和H2的消耗速率之比为21Dv(正)(H2)v(逆)(I2)【答案】CD【解析】A、B选项中说的是同一反应方向的反应速率；C、D选项都可“转化”成用同一种物质表示的不同反应方向的反应速率，且相等，即v(正)v(逆)，可以作为判断已达平衡状态的标志。33 【中】下列能正确表示反应

25、N23H22NH3建立平衡过程的图像是()【答案】A【解析】只有A项中N2、H2、NH3浓度变化量的比值符合反应方程式中的化学计量数之比。34 【中】在200时，将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中，发生反应：I2(g)H2(g) 2HI(g)。(1)反应刚开始时，由于c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，所以化学反应速率_最大，而_最小(为零)；(2)随着反应的进行，反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)_，c(I2)_，而c(HI)_，从而化学反应速率v(正)_，而v(逆)_；(3)当反应进行到v(正)与v(逆)_时，此可逆反应就达到了

26、平衡，若保持外界条件不变时，反应混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率等都将_。【答案】(1) molL1 molL10v(正) v(逆)(2)减小减小增大减小增大(3)相等不变【解析】反应开始时，c(H2) molL1，c(I2) molL1，c(HI)0，此时v(正)最大，v(逆)0；随着反应的进行，c(H2)减小，c(I2)减小，c(HI)增大，故v(正)减小，v(逆)增大；当反应进行至v(正)v(逆)时，各组分的浓度保持不变，即反应处于平衡状态。35 【中】在一容积为2 L的密闭容器中，加入0.2 mol N2和0.6 mol H2，在

27、一定条件下发生如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示。请回答下列问题：(1)结合如图计算从反应开始到平衡时，用NH3表示的平均反应速率v(NH3)_。反应到平衡时N2的转化率为_。(2)保持体系其他条件不变，若在5 min末改变反应温度，则NH3的物质的量浓度可能为_(填序号)。A0.20 molL1 B0.15 molL1C0.10 molL1 D0.08 molL1【答案】(1)0.025 mol/(Lmin)50%(2)BD【解析】(1)根据达到化学平衡时c(NH3)0.10 molL1，则v(NH3)c(NH3)/t0.025

28、mol/(Lmin)；此时消耗N2 0.1 mol，则N2的转化率为50%。(2)改变温度后，原平衡状态被破坏，因此c(NH3)不可能再是0.10 mol/L，但N2和H2不可能完全转化为NH3，因此 0c(NH3)(2)不一定是【解析】(1)T1、D状态时，c(I)未达最大值，故反应还未达到平衡，而可逆反应最终都要达到平衡状态，所以必须增大c(I)才能达到平衡状态，即反应正向进行，v(正)v(逆)。(2)，并不能说明c(I)、c(I)是否不变，即不能说明反应是否达到平衡状态。37 【中】将2 mol SO2和1 mol O2充入体积为 2 L的密闭容器中，在一定条件下发生反应O2(g)2SO

29、2(g) 2SO3(g)。经过10 s达到平衡状态，此时c(SO3)0.4 mol/L。(1)在达到平衡的过程中v(SO2)_。(2)画出反应过程中用O2表示的正、逆反应速率随时间的变化图像。(3)画出SO2浓度随时间的变化图像。(4)有同学认为平衡是在一定条件下成立的，改变条件时平衡会发生变化，所以可以通过改变条件使SO3的平衡浓度变为1 mol/L，你认为这种说法正确吗？_(填“正确”或“不正确”)。【答案】(1)0.04 mol/(Ls)(2)(3)(4)不正确【解析】(1)平衡时c(SO3)0.4 mol/L，则转化的 c(SO2)0.4 mol/L，v(SO2)0.04 mol/(L

30、s)。(3)开始时c(SO2)1 mol/L，平衡时c(SO2)1 mol/L0.4 mol/L0.6 mol/L。(4)2SO2O22SO3是可逆反应，改变任何条件都不可能使之进行到底，所以该说法不正确。38 【中】在密闭容器中进行如下反应：H2(g)I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是() AT1T2，H0 BT1T2，H0CT10 DT1T2，HT1。升温HI的量减小，平衡逆向移动，正向是放热的。39 【中】下图表示反应：A(g)B(g)nC(g)H0在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。下列有关叙

31、述正确的是 () Aa表示有催化剂，b表示无催化剂B若其他条件相同，a比b的温度高C反应由逆反应开始Dab采用的是加压【答案】B【解析】A项，催化剂不影响化学平衡，若a表示有催化剂，则两种情况下的C%是相等的，故不正确；B项，从b到a，即升温，化学平衡逆向移动，C%降低，正确 ；C项，由图可知，C%由0逐渐增大，可见反应从正反应开始；D项，ab，达到平衡所需时间增长，故不可能是加压。40 【中】已知常温下红棕色的NO2能自动生成无色的N2O4，这是一个正向反应为放热反应的可逆反应：2NO2N2O4。现在做下面的实验，装置如图所示：在三个连通的烧瓶里盛有NO2和N2O4的混合气体，然后用夹子夹住橡皮管。先将三个烧瓶分别放入盛有室温水的烧杯里，可以观察到混合气体颜色无变化，接着向左边烧杯里加入致热盐无水CaCl2(加MgSO4、AlCl3、BaCl2中任一种也行)，向右边烧杯里加入致冷盐KNO3(加NaNO3、NH4NO3、NH4Cl中任一种也行)，不断搅拌直至溶液饱和，可以看到，随着盐的加入，左边混合气体的颜色变深，右边混合气体的颜色变浅，中间混合气体的颜色不变。根据实验现象，回答有关问题：(1)左边的混合气体颜色变深的原因是_；右边的混合气体颜色变浅的原因是_。(2)总结温度变化与可逆反应的热量变化之间的关系是_