化学平衡状态.doc

对应学生用书课下限时集训(二十二)一、选择题1对于可逆反应MNQ达到平衡时，下列说法正确的是()AM、N、Q三种物质的浓度一定相等BM、N全部变成了QC反应混合物中各组分的浓度不再变化D反应已经停止解析：选C可逆反应不会进行到底，是动态平衡，B、D错误；达到平衡时，M、N、Q三种物质的浓度不一定相等，A错误。2(2014三明重点学校联考)在425 时，在1 L密闭容器中充入下列气体物质进行的反应达到平衡，分析如图所示示意图，从下列选项中选出能从示意图中读出相关信息的不正确选项()A同温同压下，只要物质比例适当，从正、逆方向都可以建立同一平衡状态B上述图像表示的反应为H2(g)I2(g)2HI(g)C图1 H2的转化率图2 HI的转化率100%D相同条件下，分别从正、逆方向建立等同的平衡状态，所需时间相同解析：选D比较图1和图2可知，两平衡状态的c(HI)、c(H2)、c(I2)分别相同，化学反应方程式均为H2(g)I2(g)2HI(g)，图1 H2的转化率为 100%79%，图2中HI的转化率为 100%21%，故A、B、C正确。3在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲中：C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)；乙中：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。现有下列状态：混合气体平均相对分子质量不再改变恒温时，气体压强不再改变各气体组分浓度相等反应体系中温度保持不变断裂氢氧键反应速率等于断裂氢氢键反应速率的2倍混合气体密度不变单位时间内，消耗水的质量与生成氢气的质量之比为91同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量。其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是()A B C D解析：选D甲容器中，C为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；乙容器中，反应属于等气体分子数的反应，混合气体平均相对分子质量、密度、压强都始终不变，错误；各气体组分浓度相等，不能判断反应是否达到平衡状态，错误；消耗水与生成氢气是同一反应方向，不能判断反应是否达到平衡状态，错误。4对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是()生成物的百分含量一定增加生成物的产量一定增加反应物的转化率一定增大反应物的浓度一定降低正反应速率一定大于逆反应速率使用了适宜的催化剂A B C D解析：选A以合成氨反应“N23H22NH3”为例，若加入大量N2使平衡右移，NH3产量一定增加，但NH3的百分含量不一定增大，H2的转化率会增大，但N2的转化率减小；H2的浓度降低，但N2浓度增加，故错误，正确；使用催化剂不能使化学平衡移动，错误。5一定温度下，某密闭容器里发生如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)(正反应为放热反应)，当反应达到平衡时，测得容器中各物质的物质的量均为n mol。欲使H2的物质的量浓度增大1倍，在其他条件不变时，下列措施中采用的是()升高温度增大压强再通入n mol CO2和n mol H2再加入2n mol CO和2n mol H2O(g)A B C D解析：选B升高温度，平衡左移，n平(H2)v逆，C错误；升高温度平衡将向逆反应方向移动，D正确。二、非选择题11(2014芜湖模拟)运用化学反应原理研究元素及其化合物的反应有重要意义。工业合成氨过程中，N2和H2反应生成NH3：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。混合体系中NH3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题：(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)的H_0(填“”或“”、“”或“”)。解析：(1)随着温度的升高，NH3的百分含量降低，说明反应逆向进行，反应为放热反应。(2)若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，相当于减小压强，平衡向左移动。(3)若温度为T1时，反应进行到状态D时，NH3的百分含量低于平衡状态，v正v逆。答案：(1)(2)向左(3)12(2014济南高三模拟)t 时，将2 mol SO2和1 mol O2通入体积为2 L的恒温恒容密闭容器中，发生反应：2SO2(g) O2(g)2SO3(g)H196 kJ/mol。2 min 时反应达到化学平衡，此时测得反应放出的热量为39.2 kJ。请填写下列空白：(1)下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是_(填标号，下同)。A容器内压强不再发生变化BSO2的体积分数不再发生变化C容器内气体质量不再发生变化D容器内气体密度不再发生变化 (2)从反应开始至达到化学平衡，生成SO3平均反应速率为_；该条件下反应的平衡常数K_(精确到小数点后两位)。(3)反应达到化学平衡后，以下操作将引起平衡向正反应方向移动并能提高SO2转化率的是_。A向容器中通入少量O2B向容器中通入少量SO2 C使用催化剂 D降低温度 E向容器中通入少量氦气(4)上述反应达平衡后，再通入1.6 mol SO2、0.8 mol O2、0.4 mol SO3 ，则平衡_移动。(填“向右”、“向左”或“不”) 解析：2 min时反应达到化学平衡，测得反应放出的热量为39.2 kJ，说明消耗0.4 mol SO2、0.2 mol O2，生成了0.4 mol SO3。(1)容器内气体的质量、密度始终保持不变，不能用来证明该反应是否已经达到化学平衡状态。(2)生成SO3平均反应速率为0.4 mol2 L2 min 0.1 mol/(Lmin)；该条件下反应的平衡常数K0.16。(3)向容器中通入少量O2、降低温度，将引起平衡向正反应方向移动并能提高SO2转化率；向容器中通入少量SO2将引起平衡向正反应方向移动，但SO2的转化率降低；使用催化剂、向容器中通入少量氦气不会引起平衡移动。(4)上述反应达平衡后，再通入1.6 mol SO2、0.8 mol O2、0.4 mol SO3，与平衡比例相同，但增大了体系压强，则平衡向右移动。 答案：(1)A、B (2)0.1 mol/(Lmin)0.16 (3)A、D(4)向右13合成氨反应是“将空气变成面包”的反应，如果没有合成氨反应，地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ/mol。.在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器甲中，起始时投入2 mol N2、3 mol H2，经过10 s达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为0.8 mol。.在容器乙中，起始时投入3 mol N2、b mol H2，维持恒温、恒压达到平衡，测得平衡时NH3的物质的量为1.2 mol。此时与容器甲中平衡状态温度相同，相同组分的体积分数都相同。(1)容器甲10 s内用H2表示的平均反应速率v(H2)_，达平衡时N2的转化率_。 (2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t2时改变了某一种条件，改变的条件可能是_、_(填写两项)。(3)b_。解析：(1)N2(g)3H2(g) 2NH3(g)起始量(mol) 2 3 0转化量(mol) 0.4 1.2 0.8平衡量(mol) 1.6 1.8 0.8v(H2)0.024 mol/(Ls)，平衡时，氮气的转化率100%20%。(2)t2时，逆反应速率突然增大，原因可能是使用了催化剂、升高了温度、增大了压强、增大了氨的浓度，而后逆反应速率减小，平衡逆向移动，则只能是t2时增大了氨的浓度或升高了温度。(3)根据平衡时容器甲与容器乙中各物质的体积分数相等，可求出b4.5。答案：(1)0.024 mol/(Ls)20%(2)升高温度增大氨的浓度(3) 4.514如图，有甲、乙两容器，甲体积可变压强不变，乙保持体积不变。向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B，此时两容器体积均为500 mL，温度为T ，保持温度不变发生反应：A(g)3B(g)2C(g)D(s)H1在一定条件下体积不变的密闭容器中，一定量的混合气体发生反应：aA(g)bB(g) cC(g)Hc BA的转化率增大CC的体积分数降低 D平衡一定逆向移动解析：选B容器体积扩大到原来的2倍，若平衡不移动，所有物质浓度都变为原来的一半，c(B)应该由0.48 mol/L变成0.24 mol/L，但新平衡状态下c(B)0.27 mol/L0.24 mol/L，说明平衡逆向移动，所以A的转化率减小，C的体积分数降低，逆反应方向是气体分子数增大的方向，即abc。2已知H2(g)I2(g) 2HI(g)HT2；温度越高，平衡时c(Z)越大，表明升温有利于反应向正反应方向进行，即正反应为吸热反应，A错误；升温时，v正、v逆都增大，B错误。4.有一反应：2AB2C，其中A、B、C均为气体，如图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，则下列描述正确的是()A该反应是放热反应Bb点时混合气体的平均摩尔质量不再变化CT1温度下若由a点达到平衡，可以采取增大压强的方法Dc点v正v逆解析：选B由于温度升高，B的转化率增大，说明平衡正向移动，推知该反应是吸热反应，A错误；在T1温度下，由a点达到平衡时，B的转化率不断减小，若采取加压措施，结合化学方程式可知B的转化率会不断增大，C错误；在T2温度下，由c点会达到平衡状态的过程中，B的转化率不断增大，说明该过程v正v逆，D错误。5.反应N2O4(g) 2NO2(g)H57 kJ/mol，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()Aa、c两点的反应速率：acBa、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Da、c两点气体的平均相对分子质量：ac解析：选Cc点压强大于a点压强，故反应速率ac，A错误；反应是吸热的，升高温度平衡正向移动，NO2的体积分数增大，C正确；增大压强平衡逆向移动，气体平均相对分子质量是增大的(a”、“”或“”)。在T1T2及T4T5二个温度区间，容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是_。反应在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度迅速上升到T2，并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。(3)利用反应捕获CO2，在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下，提高CO2吸收量的措施有_(写出2个)。解析：(1)根据题中三个反应，反应反应2反应，因此H32H2H1。 (2)在题干图1中CO2的浓度存在最低点，说明在T1T2区间，反应未达到化学平衡，温度升高，反应速率加快，CO2被捕捉的量增加，剩余CO2的浓度减小；在T3温度下，到t时刻，反应已达平衡状态。T4T5区间，反应已达化学平衡，升高温度剩余CO2的浓度增大，即升高温度，反应平衡向左移动，因此正反应为放热反应，即H30。反应在温度T1条件下达到化学平衡状态，迅速升高温度到T2，这一瞬间溶液的pH不变。升高温度，平衡向左移动，溶液中NH4HCO3浓度减小