苏教版选修4 专题2第三单元 化学平衡的移动（第3课时） 作业.doc

第三单元 化学平衡的移动第3课时化学平衡图像等效平衡1.如图所示是可逆反应a(g)2b(g) 2c(g)3d(g)h0的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图，下列条件的改变与图中的变化情况相符的是()a.t1时，减小了a或b的物质的量浓度b.t2时，升高了温度c.t2时，增大了压强d.t1时，加入了催化剂答案b解析由图像可知，t1时刻，正反应速率不变，逆反应速率减小，只能是减小生成物的浓度；t2时刻，正、逆反应速率都增大，且平衡右移，结合反应的特征，只能是升高了温度。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合2.(2018海安高级中学1月月考)对于可逆反应a(s)3b(g) 2c(g)h0，下列图像中符合真实变化的是()答案c解析该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，图中的正、逆反应速率交叉点为平衡状态，据图可知，反应达到平衡后，升高温度，逆反应速率大于正反应速率，与实际情况不符，a项错误；加入催化剂能同等程度的增大正、逆反应速率，正、逆反应速率相等，平衡不移动，b项错误；增大压强，平衡向正反应方向移动，则c的体积分数增大，c项正确；升高温度，平衡向正反应方向移动，a的转化率增大，即温度越高，a的转化率越大，d项错误。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合3.(2018盐城中学高二月考)在密闭容器中，对于可逆反应m3n2q(g)，平衡时q的体积分数与温度和压强的关系如图所示，下列判断正确的是()a.m和n不能都为气体b.由上图可知，n一定为气体c.若正反应方向h0，则t1t2d.其他条件不变，压强增大，混合气体的平均相对分子质量减小答案b解析保持温度不变，增大压强，q的体积分数增大，说明平衡正向移动，根据规律：增大压强平衡向气体体积缩小的方向进行，可知正反应方向为气体体积缩小的方向，则n一定为气体，m可为气体也可为非气体，所以a项错误，b项正确；保持压强不变，若正反应方向h0，从t1到t2，q的体积分数减小，说明平衡逆向移动，即向放热反应方向移动，所以改变的条件是降低温度，则有t1t2，c项错误；由上分析已知：n一定为气体，m可为气体也可为非气体。若m是气体，平衡正向移动时，混合气体的总质量不变，气体的物质的量减小，根据mm/n可知混合气体的平均相对分子质量增大；若m为非气体，混合气体的总质量也增大，物质的量减小，所以混合气体的平均相对分子质量也是增大，d项错误。考点化学平衡图像题点含量或转化率的变化图像4.有一可逆反应：2a(g)3b(g) xc(g)4d(g)，若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应：0.8 mol a1.2 mol b1.2 mol c2.4 mol d1.4 mol a2.1 mol b0.6 mol c1.2 mol d达平衡后，c的质量分数相等，则方程式中x的值为()a.1 b.2 c.3 d.4答案b解析根据题意，和为等效平衡，按照化学计量数将各物质转化成反应物或生成物，各物质的物质的量一定相等；和相当于是同一反应处于不同的阶段，一定满足：化学反应中物质的量变化n之比就等于化学计量数之比，之间各物质的物质的量变化为n(a)(1.40.8)mol0.6 mol、n(b)(2.11.2)mol0.9 mol、n(c)(1.20.6)mol0.6 mol、n(d)(2.41.2)mol1.2 mol，n(a)n(b)n(c)n(d)0.6 mol0.9 mol0.6 mol1.2 mol2324，所以x2。考点等效平衡题点恒温恒容下极值等量的等效平衡5.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(下图中，p表示压强，t表示温度，n表示物质的量，t表示反应时间)：根据以上规律判断(填“”“”或“”)：(1)反应：p2 p1，h 0。(2)反应：t1 t2，h 0。(3)反应：若t2 t1，h 0。(4)反应：若t2 t1，h 0。答案(1)(2)(3)(或)(4)(或)解析(1)对反应而言，增大压强，平衡向右移动，a的转化率(a)增大，所以p2p1；图(a)表示随温度升高，(a)减小，平衡向左移动，则正反应是放热反应，h0。(2)图(b)表示在两种不同温度下，c的物质的量逐渐增大至达到平衡的过程。t1温度下n(c)增加得快，且先达到平衡，说明t1t2，由t1t2，降低温度，n(c)增大，说明平衡向右移动，h0。(3)图(c)表示随起始时n(b)的增大，在两种不同温度下c的体积分数(c)先增大后减小的变化曲线。t2时(c)高于t1时(c)，可能有两种情况：若t2t1，即升温平衡右移，h0；若t2t1，即降温平衡右移，h0。(4)图(d)所呈现的信息是随压强的增大，a的平衡转化率不变，但t2时(a)比t1时(a)大。若t2t1，则升温平衡右移，h0；若t1t2，则升温平衡左移，h0。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合对点训练题组一速率时间图像(vt图像)1.已知图一表示的是可逆反应co(g)h2(g) c(s)h2o(g)h0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系，图二表示的是可逆反应2no2(g) n2o4(g)h0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是()a.若图一t2时改变的条件是增大压强，则反应的h增大b.图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强c.图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强d.若图二t1时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小答案b解析a项，改变压强不会改变焓变，错误；b项，升温、增大压强，v逆均小于v正，正确；c项，图二t1时改变的条件应是压缩体积，错误；d项，增大压强，2no2?n2o4平衡右移，总物质的量减小，平均相对分子质量增大。考点化学平衡图像题点速率时间图(vt图像)2.(2017湖南衡阳一中高二月考)合成氨反应：n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92.4 kjmol1，在反应过程中，正反应速率的变化如图。下列说法正确的是()a.t1时升高了温度b.t2时使用了催化剂c.t3时增大了压强d.t4时降低了温度答案b解析t1t2，v正先增大后逐渐减小，说明平衡正向移动，而根据h0可知，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡应逆向移动，故t1t2不是升高温度，可能是增大压强或者增大反应物浓度，a项错误；t2t3，正、逆反应速率同等程度地增大，可能是使用了催化剂，b项正确；t3t4，v正先减小后逐渐增大，而增大压强正、逆反应速率都会增大，故c项错误；t4时若是降低温度，v正在t4时刻应减小，故d项错误。考点化学平衡图像题点速率时间图(vt图像)题组二物质的量 (浓度)时间图像(n/ct图像)3.(2017宝应范水中学高二期末)汽车净化的主要原理为2no(g)2co(g) 2co2(g)n2(g)h0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是()答案b解析可逆反应达化学平衡状态时正、逆反应速率不再变化，a项错误；该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图像与实际符合，b项正确；对于恒容容器而言，到达平衡后，各物质的物质的量不再改变而不是反应物和生成物的物质的量相等，c项错误；绝热恒容体系中，反应开始向正反应方向进行，no的质量分数先减小，平衡后温度升高逆向移动，no的质量分数增大，d项错误。4.(双选)(2017扬州中学高二月考)在10 l密闭容器中，a、b、c三种气态物质构成了可逆反应的体系；当在某一温度时，a、b、c物质的量与时间的关系如图一，c的百分含量与温度的关系如图二。下列分析不正确的是()a.04分钟时，a的平均反应速率为0.02 moll1min1b.该反应的平衡常数表达式kc.由t1向t2变化时，v正v逆d.此反应的正反应为吸热反应答案ad解析根据图一知，随着反应的进行，a和b的物质的量减少，c的物质的量增大，则a和b是反应物，c是生成物，反应过程中，物质的量的变化量之比等于其化学计量数之比，所以a、b和c的化学计量数之比(2.41.6) mol(1.61.2) mol(0.40) mol0.8 mol0.4 mol0.4 mol211。由图二知，当反应达到t3时，再升高温度c的含量降低，则正反应是放热反应，该反应的方程式为2a(g)b(g)?c(g)h0。04分钟时，a的平均反应速率v0.01 moll1min1，a项错误；该反应方程式为2a(g)b(g)?c(g)，k，b项正确；由t1向t2变化时，c的含量增大，反应正向移动，则正反应速率大于逆反应速率，c项正确。考点化学平衡图像题点浓度(物质的量)时间图像5.在密闭容器中进行反应ch4(g)h2o(g) co(g)3h2(g)h0，测得c(ch4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是()a.10 min时，改变的外界条件可能是温度b.05 min内，v(h2)0.1 moll1min1c.恒温下，缩小容器体积，平衡后c(h2)肯定减小d.12 min时，反应达到平衡，其平衡常数一定增大答案a解析该反应正向为吸热反应，升高温度，平衡向右移动，ch4的浓度减小，a项正确；05 min内，v(h2)3v(ch4)30.5 moll15 min0.3 moll1min1，b项错误；恒温下，缩小容器体积，各物质的浓度增大，体系压强增大，平衡逆向移动，c(h2)减小，但c(h2)减小的程度小于因体积减小而引起的c(h2)增大的程度，即平衡后c(h2)仍然比原平衡时的大，c项错误；10 min时改变的条件可能是升高温度，也可能是增大h2o(g)的浓度，平衡常数可能增大，也可能不变，d项错误。考点化学平衡图像题点浓度(物质的量)时间图像题组三含量(转化率)温度(压强)图像6.已知可逆反应aabc2d(a为化学计量数)，其中b、c、d为气态物质。反应过程中，当其他条件不变时，c的体积百分含量()与温度(t)和压强(p)的关系如图甲、乙所示。下列说法不正确的是()a.t2t1，p2p1b.该反应的正反应为放热反应c.若a2，则a为液态或固态物质d.增加b的物质的量，该反应的h绝对值增大答案d解析根据“先拐先平数值大”可知t2t1，p2p1，a项正确；根据图甲可知，t2t1，升高温度c的体积百分含量降低，平衡左移，所以该反应的正反应为放热反应，b项正确；根据图乙可知，p2p1，增大压强c的体积百分含量降低，又因b、c、d为气态物质，若a2，则a为液态或固态物质才能使平衡左移，c项正确；反应的h与化学计量数有关，与平衡移动无关，d项错误。考点化学平衡图像题点含量或转化率的变化图像7.用co合成甲醇(ch3oh)的化学方程式为co(g)2h2(g) ch3oh(g)h0，按照相同的物质的量投料，测得co在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是()a.温度：t1t2t3b.正反应速率：v(a)v(c)、v(b)v(d)c.平衡常数：k(a)k(c)、k(b)k(d)d.平均摩尔质量：m(a)m(c)、m(b)m(d)答案c解析反应co(g)2h2(g) ch3oh(g)是气体体积减小的放热反应，在其他条件不变时，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，使反应物co的平衡转化率降低，故温度：t1t2t3，a错误；温度升高，化学反应速率加快，由于温度：t3t1，故正反应速率：v(a)v(c)；在温度不变时，增大压强，化学反应速率加快，所以正反应速率：v(b)v(d)，b错误；升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，温度不变，化学平衡常数不变，所以平衡常数：k(a)k(c)、k(b)k(d)，c正确；该反应前后气体的总质量不变，气体的总物质的量减小，升高温度，平衡逆向移动，气体的物质的量增大，所以气体的平均摩尔质量减小，所以m(a)m(c)；在温度不变时，增大压强，平衡向气体体积减小的正反应方向移动，气体的总物质的量减小，所以气体的平均摩尔质量增大，m(b)m(d)，d错误。考点化学平衡图像题点含量或转化率的变化图像8.对于反应n2o42no2，在温度一定时，平衡体系中no2的体积分数(no2)随压强的变化情况如图所示(曲线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是()a.a、c两点的正反应速率的关系：acb.a、b、c、d、e各状态中，v正v逆的是状态dc.使e状态从水平方向到达c状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2d.维持p1不变，ea所需时间为x，维持p2不变，dc所需时间为y，则xy答案c解析根据c点对应的压强大于a点的压强，可知正反应速率：ac，a错误；因为a、b、c三点都在平衡线上，所以此三点的正、逆反应速率相等，d点要达到平衡，必须降低no2的百分含量，也就是使平衡向逆反应方向移动，从而得出v正v逆，b错误；由图可知ae与dc线段的长度相等，也就是no2的体积分数变化量相等，但由于d点的压强大于e点的压强，所以d点的反应速率大于e点的反应速率，则所需时间：xy，d错误；对于压强的改变，当快速加压时，平衡未移动，但压强迅速增大，反映在图像上就是纵坐标不变，横坐标不断增大，当缓慢加压时，平衡不断地被破坏，但又不断地建立新的平衡，所以缓慢加压时，no2的体积分数的变化应不断地在平衡曲线上滑动，所以“使e状态从水平方向到达c状态”，应突然加压，c正确。题组四速率、平衡图像的综合分析9.(2017太湖高级中学高二期末)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。只改变一个条件，则下列对图像的解读正确的是()a.a2(g)3b2(g) 2ab3(g)，如图说明此反应的正反应是吸热反应b.4co(g)2no2(g) n2(g)4co2(g)，如图说明no2 的转化率bacc.n2(g)3h2(g) 2nh3(g)，如图说明t s时合成氨反应达到平衡d.2a(g)2b(g) 3c(g)d(? )，如图说明生成物d一定是气体答案d考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合10.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应a2(g)3b2(g) 2ab3(g)的化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中t表示温度，n表示物质的量)，根据图像得出的结论正确的是()正反应一定是放热反应达到平衡时a2的转化率大小为bac若t2t1，则正反应一定是吸热反应b点时，平衡体系中a、b原子数之比接近13a. b.c. d.答案d解析本题的疑难之处是如何识图。由于t1与t2的大小不确定，所以不能确定该可逆反应的正反应是吸热反应还是放热反应。若t2t1，随着温度升高，平衡体系中ab3的体积分数增大，则正反应是吸热反应；若t2t1，降低温度，平衡体系中ab3的体积分数增大，则正反应是放热反应，错误，正确。同一温度下，加入的b2越多，平衡时a2的转化率越大，即cba，错误。b点时，ab3的平衡体积分数最大，即起始时n(a2)n(b2)接近13，故平衡体系中a、b原子数之比接近13，正确。本题选d。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合题组五等效平衡11.(双选)(2017南京期初学情调研)一定温度下，向容积为2 l的密闭容器中充入一定量的so2和o2，发生反应：2so2(g)o2(g) 2so3(g)。反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1t2)，下列说法正确的是()反应时间/minn(so2)/moln(o2)/mol00.100.060t10.012t20.016a.反应在0t1 min内的平均速率为v(so3)0.088/t1 moll1min1b.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.10 mol so3和0.010 mol o2，到达平衡时，n(so2)0.012 molc.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(so2)0.007 moll1，则反应的h0d.相同温度下，起始时向容器中充入0.050 mol so2和0.030 mol o2，达到平衡时so2转化率小于88%答案bd解析0t1 min内，so2减少0.10 mol0.012 mol0.088 mol，v(so3)v (so2)0.088 mol2 lt1 min0.044/t1 moll1min1，a项错误；0.10 mol so3和0.010 mol o2相当于0.10 mol so2和0.060 mol o2，达到平衡时，与表中相同，在t1时，so2减小0.088 mol，则o2减小0.044 mol，平衡时o2为0.06 mol0.044 mol0.016 mol，与t2相同，所以在t1时，已达平衡，则n(so2)0.012 mol，b项正确；平衡时，c(so2)0.012 mol/2 l0.006 moll1，升高温度时，c(so2)增大，平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，c项错误；表中so2的转化率为(0.100.012)/0.10100%88%，若投入量减半，则相当于减压，平衡逆向移动，so2的转化率减小，即小于88%，d项正确。12.(双选)(2017南通扬州等六市第二次调研)两个容积均为2 l的密闭容器 和 中发生反应：2no(g)2co(g) n2(g)2co2(g)，起始物质的量见下表。实验测得两容器不同温度下达到平衡时co2的物质的量如下图所示，下列说法正确的是()容器起始物质的量noco1 mol3 mol6 mol2 mola.n点的平衡常数为0.04b.m、n两点容器内的压强：p(m)2p(n)c.若将容器的容积改为1 l，t1温度下达到平衡时c(co2)0.25 moll1d.若将容器改为绝热容器，实验起始温度为t1，达平衡时no的转化率小于16.7%答案ad解析n点和m点的温度相同，所以平衡常数相等，则：2no(g)2co(g) n2(g)2co2(g)，起始 6 mol 2 mol 0 0转化 1 mol 1 mol 0.5 mol 1 mol平衡 5 mol 1 mol 0.5 mol 1 molk0.04，a项正确；容器中，6 mol no和2 mol co的投料等价于2 mol no和 6 mol co，中投入量相当于中的2倍，由于体积相等，故相当于加压，平衡正向移动，m处压强小于n处的2倍，b项错误；从图知，温度升高，co2的物质的量减小，说明该反应为放热反应，容器中，在t1时达到平衡，no的转化率为100%16.7%，改为绝热容器，即中正向反应放出的热量使中温度升高，导致平衡逆向移动，所以no的转化率减小，d项正确。综合强化13.如下图所示，甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应a(g)b(g) xc(g)的生成物c在反应混合物中的体积分数和反应时间的关系。(1)若甲图中两条曲线分别代表有催化剂和无催化剂的情况，则 曲线表示无催化剂时的情况，反应速率：a (填“大于”“小于”或“等于”)b。(2)若乙图表示反应达到平衡后，分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入氦气后的情况，则 曲线表示恒温恒容的情况，在恒温恒容条件下，c的体积分数 (填“变大”“变小”或“不变”)。(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，化学计量数x的取值范围是 。(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中，上述可逆反应达到平衡后，某物理量随着温度(t)的变化情况。根据你的理解，丁图的纵轴可以是 (填序号)。(c)/%、a的转化率、b的转化率、压强、c(a)、c(b)升温平衡移动的方向为 (填“左移”或“右移”)。答案(1)b大于(2)a不变(3)吸热x2(4)右移解析(1)使用催化剂能提高反应速率，缩短达到平衡的时间，a曲线达到平衡所用时间短，b曲线达到平衡所用时间长，所以a曲线表示使用催化剂，b曲线表示未使用催化剂，反应速率a大于b。(2)恒温恒容下，充入不反应的气体，反应物、生成物的浓度均不变，平衡不移动，c在反应混合物中的体积分数不变。由乙图可知，a曲线中c的体积分数不变，b曲线达到新平衡后c的体积分数变大，所以a曲线表示恒温恒容条件下向平衡混合气体中充入氦气。(3)由丙图可知，压强相同时，温度越高，c的体积分数越大，即升高温度，平衡向正反应方向移动，又因升高温度，平衡向吸热反应方向移动，所以正反应为吸热反应；温度相同时，压强越大，平衡时c的体积分数越小，即增大压强，平衡向逆反应方向移动，又因增大压强平衡向气体分子数减小的方向移动，故x2。(4)由丁图可知，纵轴所表示的物理量随温度升高而增大，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即向右移动，c的体积分数增大；a、b的转化率增大；a、b的浓度降低；该反应为气体分子数增大的反应，所以随温度升高，容器内压强增大。故符合。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合14.(2018启东中学高二期中)(1)科学家正在研究利用催化技术将尾气中的no和co转变成co2和n2，化学方程式如下：2no2co2co2n2h 0。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的no和co浓度如表：时间/s012345c(no)(104 moll1)10.04.502.501.501.001.00c(co)(103 moll1)3.603.052.852.752.702.70请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响)：前2 s内的平均反应速率v(n2) 。假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高no转化率的是 (填字母，下同)。a.选用更有效的催化剂b.升高反应体系的温度c.降低反应体系的温度d.缩小容器的体积(2)已知：2so2(g)o2(g) 2so3(g)h196.6 kjmol12no(g)o2(g) 2no2(g)h113.0 kjmol1则反应no2(g)so2(g) so3(g)no(g)的h kjmol1。一定条件下，将no2与so2以体积比12置于恒容密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。a.体系压强保持不变b.混合气体颜色保持不变c.so3和no的体积比保持不变d.每消耗1 mol so3的同时生成1 mol no2 测得上述反应平衡时no2与so2体积比为16，则平衡常数k 。(3)co可用于合成甲醇，反应方程式为co(g)2h2(g) ch3oh(g)。co在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应h (填“”或“ ”)0。答案(1)1.88104 moll1s1cd(2)41.8b8/3(3)解析(1)前2 s消耗no的浓度为(10.01042.5010