化学一轮优化探究练习：第7章 第21讲　化学平衡状态和平衡移动.pdf

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1、1 课时作业 1勒夏特列原理是自然界一条重要的基本原理。下列事实能用勒夏特列原理解释的是()ANO2气体受压缩后，颜色先变深后变浅 B对 2HI(g)H2(g)I2(g)平衡体系加压，颜色迅速变深 C合成氨工业采用高温、高压工艺提高氨的产率 D配制硫酸亚铁溶液时，常加入少量铁屑以防止氧化 解析：2NO2(g)N2O4(g)的反应体系中，加压时平衡向正反应方向移动，但加压的瞬间 c(NO2)浓度增大，颜色变深，然后浓度再逐渐减小，颜色先变深后变浅，可以用勒夏特列原理解释，故 A 正确；反应 2HI(g)H2(g)I2(g)是气体体积不变的反应，加压时平衡不移动，但因体积减小，c(I2)增大，颜色

2、加深，不能用勒夏特列原理来解释，故 B 错误；N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，加压有利于反应正向进行，但升温却抑制反应的正向进行，不能用勒夏特列原理解释，故 C 错误；配制硫酸亚铁溶液时，常加入少量铁屑来防止 Fe2的氧化，发生的反应是不可逆过程，故 D 错误。答案：A 2(2017安徽合肥质检)在一定温度下的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)。当下列所给有关量不再变化时，不能表明该反应已达到平衡状态的是()A混合气体的压强 B混合气体的密度 C混合气体的平均相对分子质量 D.cN2O4cNO2 答案：B 3合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得，其中的一

3、步反应为CO(g)H2O(g)催化剂 CO2(g)H2(g)H0，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增大压强 B降低温度 2 C增大 CO 的浓度 D更换催化剂 解析：选项 A，该反应为反应前后气体分子数相等的反应，压强对 CO 的转化率无影响；选项 B，该反应为放热反应，降低温度有利于化学平衡向正反应方向移动，提高 CO 的转化率；增大 CO 的浓度会降低 CO 的转化率；选项 D，更换催化剂不能使化学平衡发生移动。答案：B 4如图是关于反应：A2(g)3B2(g)2C(g)Hz B平衡向逆反应方向移动 C B 的转化率降低 DA 的体积分数减小 解析：新平衡时

4、 C 的浓度大于原来的 0.5 倍，说明平衡向正反应方向移动，所以 xyz，A 和 B 的转化率增大，A 的体积分数减小，故 D 正确。答案：D 7 I2在 KI 溶液中存在平衡 I2(aq)I(aq)I 3(aq)，某 I2、KI混合溶液中，c(I 3)与温度 T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，下列说法不正确的是()A反应 I2(aq)I(aq)I 3(aq)Hv逆 D温度为 T1 时，向该平衡体系中加入 KI 固体，平衡正向移动 解析：根据图示，温度升高，c(I 3)减小，平衡左移，说明正反应为放热反应，A正确；由于升温平衡左移，状态 b 比状态 a 的 I2的转化率低，

5、B 错误；T1 时 d状态未达到平衡，向 a 状态转变时，c(I 3)增大，说明平衡正向移动，即 v正v逆，C 正确；增大 c(I)，平衡正向移动，D 正确。答案：B 8 向一容积不变的密闭容器中充入 1 mol N2O4，建立了平衡：N2O4(g)2NO2(g)，测知 N2O4的转化率为 a%，在其他条件不变时再通入 1 mol N2O4，待重新建立新平衡时 N2O4的转化率为 b%。a 与 b 的大小关系为()Aab Cab D无法确定 4 解析：不少同学认为，增加反应物的量，能提高反应物的转化率，故选择 A 项导致错误。若在新、旧平衡之间设置一个中间过程，则有利于问题的分析与解决。假设将

6、状态的容器的容积扩大为原来的 2 倍，再加入 1 mol N2O4，即构成其他条件不变时与之等效的中间状态，N2O4的转化率相同。将状态压缩到状态，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小。答案：B 9相同容积的甲、乙、丙、丁四个密闭容器中，进行同样的可逆反应：2A(g)B(g)3C(g)2D(g)，起始时四个容器中所装 A、B 的量分别见下表。一定温度下反应达到平衡后，下列说法正确的是()甲 乙 丙 丁 A/mol 2 1 2 1 B/mol 1 1 2 2 A.A 的转化率为甲丙丁丙乙丁 CA 的转化率为甲乙丙丙乙甲 解析：以乙为基准，丙相当于增大压强，平衡逆向移动，A 的转化率降低；丁相当于在

7、乙的基础上增加 B 的浓度，平衡正向移动，A 的转化率升高；甲相当于在丙的基础上降低 B 的浓度，平衡逆向移动，A 的转化率降低。因此，A 的转化率关系为甲丙乙丙乙甲。答案：D 5 10一定条件下，可逆反应：X(g)3Y(g)2Z(g)，若 X、Y、Z 的起始浓度分别为 c1、c2、c3(均不为 0，单位 molL1)，当达到平衡时 X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，则下列判断不合理的是()Ac1c213 B平衡时，Y 和 Z 的生成速率之比为 32 CX、Y 的转化率不相等 Dc1的取值范围为 0c10.14 molL1 解析：X(g)3

8、Y(g)2Z(g)起始浓度/(molL1)c1 c2 c3 平衡浓度/(molL1)0.1 0.30.08 由方程式可知，反应物的物质的量浓度的变化量与其化学计量数成正比，即(c10.1)(c20.3)13，则 c1c213，故 A 正确；Y 和 Z 的生成速率之比为32，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故 B 正确；反应起始时 c1c213，由方程式可知，反应物的物质的量变化量与其化学计量数成正比，转化的物质的量也为 13，则转化率应相等，故 C 错误；达平衡时 X、Y、Z 的浓度分别为 0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，由于题目条件 c1、c2、c3均

9、不为0，则开始时若平衡正向移动，起始浓度 c1应小于 0.14 molL1，开始时若平衡逆向移动，c1大于 0 即可，所以 0c1”“”或“”)；A、B 两点的平衡常数 K(A)与 K(B)6 中较大的是_。(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大，请在上图画出相应 HClT 曲线的示意图，并简要说明理由：_ _。(3)下列措施中，有利于提高 HCl的有_。(填字母序号)A增大 n(HCl)B增大 n(O2)C使用更好的催化剂 D移去 H2O 解析：(1)结合题中 HClT 图像可知，随着温度升高，HCl降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出正反应方向为放热反应，即 H0；A、B 两点 A 点温度

10、低，平衡常数 K(A)大。(2)结合可逆反应：2HCl(g)12O2(g)H2O(g)Cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，HCl增大，则相同温度下，HCl 的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。(3)有利于提高 HCl，则采取措施应使平衡 2HCl(g)12O2(g)H2O(g)Cl2(g)正向移动。A 项，增大 n(HCl)，则 c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但 HCl减小，错误；B 项，增大 n(O2)即增大反应物的浓度，D 项，移去 H2O 即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；C 项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。答案：(1

11、)0，7 若开始向容器中加入 1 molL1的 NO2，反应过程中 NO 的产率随时间的变化如图曲线所示。反应相对于反应而言，改变的条件可能是_。请在图中绘制出在其他条件与反应相同，反应在 820 时进行，NO 的产率随时间的变化曲线。(2)已知 N2O4(g)2NO2(g)H57.20 kJmol1，开始时，将一定量的 NO2、N2O4充入一个容器为 2 L 的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：时间/min 0 5 10 15 20 25 30 c(X)/(molL1)0.2 c 0.6 0.6 1.0 c1 c1 c(Y)/(molL1)0.6 c 0.4 0.4 0.4 c2

12、 c2 c(X)代表_(填化学式)的浓度。前 10 min 内用 NO2表示的反应速率为_；20 min 时改变的条件是_；重新达到平衡时，NO2的百分含量_(填字母)。a增大 b减小c不变d无法判断 答案：(1)使用催化剂 (2)NO20.04 molL1min1向容器中加入 0.8 mol NO2(其他合理答案也可)b 13甲醇是重要的化工原料，又可作为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、CO2和 H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：8.CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1.CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H258 kJmol1.C

13、O2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H341 kJmol1 回答下列问题：(1)反应的化学平衡常数 K 表达式为_；图 1 中能正确反映平衡常数 K随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母)，其判断理由是_。(2)合成气组成 n(H2)/n(COCO2)2.60 时，体系中的 CO 平衡转化率()与温度和压强的关系如图 2 所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”，其原因是 _；图 2 中的压强由大到小为_，其判断理由是_。解析：(1)根据平衡常数表达式可知反应的 KCH3OHCOH22；正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，所以平衡常数减小，a 正确。(2)升高温

14、度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中 CO 的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，产生 CO 的量增大；总结果是随温度升高，CO 的转化率减小；由于同温时反应加压右移，有利于 CO 的转化，反应平衡不移动，CO 的量不受压强影响，故增大压强时，有利于 CO 的转化率升高，9 所以图 2 中的压强由大到小为 p3p2p1。答案：(1)KCH3OHCOH22或 KppCH3OHpCOp2H2a反应为放热反应，平衡常数数值应随温度升高而变小(2)减小升高温度时，反应为放热反应，平衡向左移动，使得体系中 CO 的量增大；反应为吸热反应，平衡向右移动，又使产生 CO 的量增大；总结果是随温度升高，CO 的转化率降低p3p2p1相同温度下，由于反应为气体分子数减小的反应，加压有利于提高 CO 的转化率；而反应为气体分子数不变的反应，产生 CO 的量不受压强影响，故增大压强时，有利于 CO 的转化率升高