1、专题 3 化学平衡移动1在一定温度下,将气体 X 和气体 Y 各 充入 10L 恒容密闭容器中,发生反应,一段时间后达到平衡反应过程中测定的数据如下表,下列说法正确的是 2 4 7 9A. 反应前 2min 的平均速率 B. 其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前 逆 正C. 该温度下此反应的平衡常数D. 其他条件不变,再充入 mol Z,平衡时 X 的体积分数增大【答案】C【解析】分析:根据化学反应速率的计算公式进行计算。该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前 v(逆)v (正) 。由于反应前后气体体积不变,故可用平衡时各组分的物质的量代替浓度计算化学平衡常数。
2、再通入 0.2 mol Z,相当于在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X 的体积分数不变。详解:A、2min 内 Y 物质的量变化为 0.16mol-0.12mol=0.04mol,故 v(Y)= 0.002mol/(Lmin ) ,速率之比等于化学计量数之比,故 v(Z)=2v(Y )=20.002mol/(Lmin)=0.004mol/(Lmin) ,故 A 错误;B、该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前 v(逆)v (正) ,故 B 错误;C、由表中数据可知 7min 时,反应到达平衡,平衡时 Y 的物质的量为 0.10mol,则:X
3、(g)+Y(g)2Z(g)开始(mol):0.16 0.16 0变化(mol):0.06 0.06 0.12平衡(mol):0.1 0.1 0.12由于反应前后气体体积不变,故可用平衡时各组分的物质的量代替浓度计算化学平衡常数,故化学平衡常数 K= =1.44,故 C 正确;D、再通入 0.2 mol Z,相当于在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动,X 的体积分数不变,故 D 错误。本题选 C。2在温度、容积相同的 3 个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:已知容器 甲 乙 丙反应物的投入量 、的浓度反应的能量变化 放出 a
4、kJ 吸收 bkJ 吸收 ckJ体系的压强反应物的转化率下列说法正确的是 A. B. C. D. 【答案】B【解析】分析:甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡, 所以平衡时 NH3 的浓度相等,即 c1=c2,丙容器反应物投入量 4molNH3,是乙的二倍,相当于增大压强,平衡正移,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍,即 c32c 2,即 c32c 1,2P 2P 3, ,所以 详解:A. 甲容器内的平衡与乙容器内平衡是等效平衡, 所以平衡时 NH3 的浓度相等,即c1=c2,丙容器反应物投入量 4molNH3,是乙的二倍,相当于增大压强,平衡正移,所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的
5、二倍,即 c32c 2,即 c32c 1,A 错误;B.乙中开始投入 2molNH3,则甲与乙是等效的,甲与乙的反应的能量变化之和为 92.4kJ,故a+b=92.4,B 正确;C.丙容器反应物投入量 4molNH3,是乙的二倍,反应起始时 2P2=P3,由于合成氨的反应是气体体积减小的反应,故 2P2P 3,C 错误;D.丙容器反应物投入量 4molNH3,是乙的二倍,相当于增大压强,平衡向右移动,所以丙中氨的转化率比乙小,因为 ,所以 ,D 错误。本题选 B .3工业上常用一氧化碳和氢气反应生甲醇。一定条件下,在体积为 VL 的密闭容器中,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),下图表
6、示该反应在不同温度下的反应过程。关于该反应,下列说法正确的是A. 反应达平衡后,升高温度,平衡常数 K 增大B. 工业生产中温度越低,越有利于甲醇的合成C. 500反应达到平衡时,该反应的反应速率是 v(H2)= mol/(Lmin)D. 300反应达到平衡后,若其他条件不变,将容器体积扩大为 2VL,c(H 2)减小【答案】D【解析】分析:A.依据图象分析,先拐先平,温度高甲醇物质的量减小,说明正向反应是放热反应; B、温度越低,反应速率越小;C、甲醇和氢气速率之比等于 1:2,依据速率概念计算;D、扩大体积相当于减小压强,平衡逆向进行,但体积增大平衡后氢气浓度减小详解:A、由图象分析,温度
7、越高,甲醇的物质的量越小,说明温度越高平衡逆向进行,平衡常数减小,故 A 错误;B. 温度过低,反应速率太小,不利于甲醇的合成,故 B 错误;C. 500反应达到平衡时,甲醇和氢气速率之比等于 1:2,用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率是 v(H 2)=2 mol/(Lmin),故 C 错误;D 、300反应达到平衡后,若其他条件不变,将容器体积扩大为 2VL,平衡左移,但体积增大平衡后氢气浓度减小,故 D 正确;答案选 D 4向四个起始容积相同的密闭容器中充入表中所示气体及相应的量,加入催化剂并控制温度、容积或压强,发生反应 2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) H
8、0,直至达平衡。下列说法错误的是条件 起始物质的量/mol编号温度/ 容积或压强 CO(g) NO (g) CO2 (g) N2 (g) 600 维持恒容 0.2 0.2 0 0 700 维持恒容 0.1 0.1 0.1 0.05 600 维持恒容 0.4 0.4 0 0 600 维持恒压 0.4 0.4 0 0A. 平衡时 N2 的浓度:B. 平衡时 CO 的正反应速率:C. NO 的平衡转化率:D. 平衡时容器内气体总压:【答案】D【解析】A、反应 2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g) H0 为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,中温度低于,故平衡时 N2 的浓度:,
9、选项 A 正确;B、相对于,为升高温度,平衡逆向移动,平衡时 CO 的浓度增大,正反应速率较大,故平衡时CO 的正反应速率:,选项 B 正确;C、反应物的量为的二倍,恒容条件下相当于增大压强,平衡向气体体积缩小的正反应方向移动,NO 的平衡转化率:,选项C 正确;D、温度高,平衡逆向移动,气体总量增大,压强大于,选项 D 错误。答案选D。5将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中( 固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH 2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g) H = + a kJmol-l。能判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )A. v(NH3)=2
10、v(CO2) B. 密闭容器中 NH3 体积分数不变C. 反应吸收 a kJ 热量 D. 密闭容器中混合气体的密度不变【答案】D【解析】分析:根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变。详解:A、未体现正逆反应速率的关系,故 A 错误;B、由于反应物为固体,根据方程式,从反应开始到平衡,密闭容器中氨气的体积分数一直不变,不能判断该分解反应已经达到化学平衡,故 B 错误;C. 该反应为可逆反应,反应吸收 a kJ 热量,只是说明分解的氨基甲酸铵的物质的量为 1mol,不能说明氨基甲酸铵的物质的量是否变化,故 C 错误;D、密闭容器中混合气体的密
11、度不变,说明气体质量不变,正逆反应速率相等,故 D 正确;故选D。6可逆反应 ,在密闭容器中达到平衡后,改变条件,能使 B的转化率提高的是A. 保持温度不变,增大容器体积使压强减小 B. 保持恒温恒容,充入氦气C. 其他条件不变时,升高温度 D. 保持恒温恒容,加入一定量 A 物质【答案】A【解析】A. 该反应为气体体积增大的反应,减小压强,平衡正向移动,B 的转化率提高,故 A 选;B. 保持恒温恒容,充入氦气,平衡不移动,转化率不变,故 B 不选;C. 该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率减小,故 C 不选;D. A 为固体,加少量A,平衡不移动,故 D 不选;本题选 A。7对
12、于处于化学平衡状态的反应 C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) H0,既要提高反应速率又要提高 H2O 的转化率,下列措施中可行的是A. 升高温度 B. 使用合适的催化剂C. 增大体系压强 D. 增大 H2O(g)的浓度【答案】A【解析】A该反应为吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡正向移动,转化率提高增,故 A 正确;B 用合适的催化剂,对平衡移动无影响,转化率不变,故 B 错误;、C 增大体系压强,反应速率增大,平衡逆向移动,故 C 错误;D增大 H2O(g)的浓度,平衡正向移动,反应速率增大,但转化率减小,故 D 错误;故选 A。8一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原
13、料 Mg0:MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) H0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标 x 的值,重新达到平衡后,纵坐标 y 随 x 变化趋势合理的是选项 x yA 压强 CO2 与 CO 的物质的量之比B 温度 容器内混合气体的密度C MgSO4 的质量(忽略体积) CO 的转化率D SO2 的浓度 平衡常数 K【答案】B【解析】A.CO 2 与 CO 的物质的量之比为化学平衡常数,平衡常数只与温度有关,体系压强变化,平衡常数不变,所以 CO2 与 CO 的物质的量之比不变,故 A 错误;B. 若 x 是温度,y 是容器内混合气体的密
14、度,升高温度,平衡向吸热反应方向正反应方向移动,气体的质量增大,容器体积不变,则容器内气体密度增大,所以符合图象,故 B 正确;C. 若 x 是MgSO4 的质量,y 是 CO 的转化率,硫酸镁是固体,其质量不影响平衡移动,所以增大硫酸镁的质量,CO 的转化率不变,故 C 错误;D. 若 x 是二氧化硫的浓度,y 是平衡常数,平衡常数只与温度有关,与物质浓度无关,增大二氧化硫浓度,温度不变,平衡常数不变,故D 错误;本题选 B。9一定温度下可逆反应 A(s) + 2B(g) 2C(g) + D(g) H0。现将 1 mol A 和 2 mol B 加入甲容器中,将 4 mol C 和 2 mo
15、l D 加入乙容器中,此时控制活塞 P,使乙的容积为甲的 2 倍,t1 时两容器内均达到平衡状态( 如图所示,隔板 K 不能移动)。下列说法正确的是A. 保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入 1 mol A 和 2 mol B,达到新的平衡后,甲中 C的浓度是乙中 C 的浓度的 2 倍B. 保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中 B 的体积分数均不变C. 保持温度不变,移动活塞 P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中 C 的体积分数是甲中 C 的体积分数的 2 倍D. 保持温度和乙中的压强不变,t 2 时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速率变化情况分别如图 2
16、 和图 3 所示(t 1 前的反应速率变化已省略)【答案】D【解析】分析:从等效平衡的角度分析,4molC 和 2molD 相当于 2molA 和 4molB,即乙容器内的气体的物质的量为甲容器内的气体的物质的量的 2 倍,而乙容器的体积为甲容器的体积的 2 倍,在相同温度下达到相同平衡状态,即平衡时各物质的浓度相同。详解:A、保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入 1molA 和 2molB,则相当于在原来的基础上增大压强,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,甲中 C 的浓度小于原来的 2 倍,即小于乙中 C 的浓度的 2 倍,选项 A 错误;B、保持活塞位置不变,若升高两个容器的温度,平衡向逆
17、反应方向移动,甲、乙中 B 的质量分数都增大,若降低温度,平衡向正反应方向移动,甲、乙中 B 的质量分数都减小,选项 B 错误;C、保持温度不变,移动活塞 P,使乙的容积和甲相等,则乙容器内的压强增大,平衡向逆反应方向移动,达到新的平衡后,乙中 C 的体积分数小于甲中 C 的体积分数的 2 倍,选项 C 错误;D 、甲温度和体积不化,加入氦气后对平衡移动没有影响;保持温度和乙中的压强不变,加入氦气后乙体积增大,平衡应向正反应方向移动,正逆反应速率都减小,选项 D 正确;答案选 D。10可用下面图象表示的是( )反应 纵坐标 甲 乙ASO2 与 O2 在同温、同体积容器中反应SO2 的转化率2
18、mol SO2 和1 mol O22 mol SO2 和2 mol O2B一定质量的氮气和氢气,在同一固定容积的容器中反应氨气的浓度 400 500 C2 mol SO2 与 1 mol O2 在同温、体积可变的恒压容器中反应SO2 的转化率 1106 Pa 1105 PaD体积比为 1:3 的 N2、H 2 在同温、体积可变的恒压容器中反应氨气的浓度 活性高的催化剂 活性一般的催化剂【答案】B【解析】分析:A乙与甲相比,增大氧气的浓度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,与图象比较进行判断;B氨气的分解反应是吸热反应,乙与甲相比,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方
19、向移动,平衡时氨气的浓度减小,与图象比较进行判断;C甲与乙相比,压强增大,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,与图象比较进行判断;D使用活性高的催化剂,反应速率更快,但催化剂不影响平衡移动。详解:A乙与甲相比,增大氧气的浓度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,图象中平衡时乙的转化率降低,图象与设计不符,选项 A 错误;B氨气的分解反应是吸热反应,乙与甲相比,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,平衡时氨气的转化率减小,图象中乙表示的氨气的浓度减小,反应速率加快,图象与实际相符合,选项 B 正确;C甲与乙相比,压强增大,反应速率加快,平衡
20、向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,图象中甲到达平衡用的时间长,与实际不相符,选项 C 错误;D使用活性高的催化剂,反应速率更快,但催化剂不影响平衡移动,平衡时氨气的浓度相同,图象中平衡时氨气的浓度不相同,图象与实际不相符,选项 D 错误;答案选 B。11已知:2Fe 3+2I- 2Fe2+I2,用 KI 溶液和 FeCl3 溶液进行如下实验。下列说法不正确的是A. 实验 i 中现象说明有 Fe2+生成B. 实验中现象说明反应后溶液中含有 Fe3+C. 实验水溶液中 c(Fe2+)大于 i 中 c(Fe2+)D. 实验中再加入 4 滴 0.1molL-1 FeCl2 溶液,振荡静置, C
21、Cl4 层溶液颜色无变化【答案】D【解析】A 项,实验 i 向混合液中加入 K3Fe(CN ) 6溶液产生蓝色沉淀,说明混合液中有Fe2+,说明 FeCl3 与 KI 反应生成 Fe2+,正确;B 项,实验 ii 向混合液中加入 KSCN 溶液,溶液变红说明混合液中含有 Fe3+,正确;C 项,实验 i 中加入 K3Fe(CN ) 6溶液发生反应:3Fe2+2Fe(CN) 63-=Fe3Fe(CN) 62,Fe 2+浓度减小,实验 iii 中加入 CCl4,CCl 4 将 I2 从水溶液中萃取出来,平衡向正反应方向移动,Fe 2+浓度增大,实验 iii 水溶液中 c(Fe 2+)大于实验 i
22、中 c(Fe 2+) ,正确;D 项,实验 iii 中再加入 4 滴 0.1mol/LFeCl2 溶液,Fe 2+浓度增大,平衡向逆反应方向移动,I 2 浓度减小,振荡静置,CCl 4 层溶液颜色变浅,错误;答案选 D。12 T时,将 A 和 B 各 0.32mol 充入恒容密闭容器中,发生反应:A (g )+B(g)2C(g)H=a kJmol1(a0) ,反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是( ) t/min 0 2 4 7 9n(B)/mol 0.32 0.24 0.22 0.20 0.20A. 若起始时向容器中充入 0.64 mol C,则达平衡时吸收的热量为 0.12a kJB
23、. 恒温,如果压缩容器体积,B 的浓度和体积分数均不变C. 若起始时向容器中充入 0.64 mol A 和 0.64 mol B,则达平衡时 n(C)0.48 molD. 恒温、恒容,向平衡体系中再充入 0.32 mol A,再次平衡时,B 的转化率增大【答案】D【解析】分析:A.将 A 和 B 各 0.32mol 充入恒容密闭容器中和充入 0.64 mol C,是等效平衡,所以平衡 B 的物质的量为 0.20mol,所以转化 C 的物质的量为 0.4mol,由此分析解答; B.两边的计量数相等,所以压缩容器体积平衡不移动,各组分的体积分数不变,但 B 的物质的量浓度变大;C.反应其它气体分子
24、数目不变,与原平衡为等效平衡,平衡时 B 的转化率相等,结合方程式计算;D.再充入 A,平衡正向移动。解析:A. 将 A 和 B 各 0.32mol 充入恒容密闭容器中和充入 0.64molC,是等效平衡,所以平衡 B 的物质的量为 0.20mol,所以转化 C 的物质的量为 0.4mol,所以吸收的热量为:0.4/2akJ=0.2akJ,故 A 错误;B. 两边的计量数相等,所以压缩容器体积平衡不移动,各组分的体积分数不变,但 B 的物质的量浓度变大,B 的物质的量浓度不是不变,故 B 错误;C. 反应其它气体分子数目不变,与原平衡为等效平衡,平衡时 B 的转化率相等,则平衡时参加反应的 B
25、 为(0.320.2)mol0.64mol/0.32mol=0.24mol ,故平衡时 n(C)=0.48mol,故 C 错误;D. 再充入 A,平衡正向移动,到达新平衡后 B 的转化率增大,故 D 正确;故选 D。13将粗硅转化成三氯硅烷(SiHCl 3) ,进一步反应也可以制得粗硅。其反应为:SiHCl3(g )H 2(g) Si(s )3HCl(g) 。不同温度下,SiHCl 3 的平衡转化率随反应物的投料比(反应初始时各反应物的物质的量之比)的变化关系如图所示。下列说法正确的是A. 该反应是放热反应B. 横坐标表示的投料比应该是C. 该反应的平衡常数随温度升高而增大D. 实际生产中为提
26、高 SiHCl3 的利用率,可以适当增大压强【答案】C【解析】分析:A.由图可以知道,投料比一定时, 温度越高, SiHCl3 的转化率越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动;B.温度一定时,投料比越大, SiHCl3 的转化率越大,说明比值越大;C.升高温度平衡向正反应方向进行,平衡常数增大;D. 正反应为气体物质的量增大的反应,增大压强, 平衡向逆反应方向移动。详解:由图可以知道,投料比一定时, 温度越高, SiHCl3 的转化率越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,A 错误;温度一定时,投料比越大, SiHCl3 的转化率越大,而 比值越大, SiHCl3 的转化率
27、越大, 说明横坐标为 ,B 错误;升高温度平衡向正反应方向进行,平衡常数增大,C 正确;正反应为气体物质的量增大的反应, 增大压强,平衡向逆反应方向移动, SiHCl3 的转化率减小 ,D 错误;正确选项 C。14在一定温度下的密闭容器中,发生反应:2SO 2(g)O 2(g ) 2SO3(g) ,达到平衡状态时缩小容器容积,下列叙述不正确的是A. 该反应的平衡常数不变 B. 平衡向正反应方向移动C. SO3 的浓度增大 D. 正反应速率增大,逆反应速率减小【答案】D【解析】分析:A.化学平衡常数只与温度有关;B.缩小容器容积,体现压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动;C.缩小容器容积, 体
28、现压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,根据平衡移动方向确定三氧化硫浓度变化;D. 缩小容器容积,各物质浓度增大,正逆反应速率均增大。详解:A. 该反应体系温度不变,则化学平衡常数不变, 化学平衡常数只与温度有关,A 正确;B.缩小容器容积,体现压强增大, 平衡向气体体积减小的方向移动,所以平衡向正反应方向移动,B正确;C.缩小容器容积,体现压强增大,平衡向气体体积减小的方向移动,平衡向正反应方向移动,则生成物三氧化硫浓度增大,C 正确;D. 缩小容器容积,各物质浓度增大,正逆反应速率均增大,D 错误;正确选项 D。15在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应:CO(g)+2H 2(g) C
29、H3OH(g) Hc+d B. 平衡向右移动C. 重新达平衡,A 气体浓度增大 D. 重新达平衡时,B 的体积分数增大【答案】D【解析】分析:保持温度不变,将容器的体积扩大 1 倍,若平衡不移动, B 气体的浓度为0.3mol/L,实际 B 的浓度变为 0.4mol/L,说明平衡向生成 B 的方向移动,即向逆反应方向移动。详解:A. 生成物 C 为固体,增大体积,压强减小,平衡向逆反应方向移动,因压强减小平衡向气体物质的量增大的方向移动,即 a+bd,但 a+b 不一定大于 c+d,故 A 错误;B. 由上述分析可知,恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,平衡向逆反应方向移动,即向左移动,故 B 错
30、误;C. 恒温下将密闭容器的容积扩大一倍,各物质的浓度都要减小,即 A 气体浓度减小,故 C错误;D. 因恒温下扩大容器的体积平衡逆向移动,则 B 气体的体积分数增大,故 D 正确;答案选D。22对于反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H0。下列说法错误的是( )A. 升高温度 ,平衡移动后达到新的平衡时平衡常数增大B. 将高炉加高后,达到平衡时平衡常数增大C. 将矿石粉碎不能使平衡常数增大D. 平衡常数越大,尾气中 CO 含量越少,CO 2 含量越多【答案】B【解析】该反应为吸热反应,故升高温度平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,A 正确;平衡常数只与温度有关,故增加高炉的高度,
31、不能改变平衡状态,B 错误;将矿石粉碎只能增大反应速率,却不能使平衡常数增大,C 正确;该反应的平衡常数表达式为 K=c(CO2)/c(CO),故平衡常数越大,尾气中 CO 含量越少 ,CO2 含量越多, D 正确;正确选项 B。24硫化氢裂解制取氢气的反应为 2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)。向恒容密闭容器中充入一定量的 H2S 气体,测得体系中气体的平衡组成与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A. 该反应平衡常数随温度升高而增大B. M 点时容器内气体总压强比 N 的大C. M 点时,H 2S 的平衡转化率为 50%D. 维持 M 点温度不变,向容器中再充入 0.2molH2S、
32、0.2molH 2、0.1molS 2(g),则 v(正) = v(逆)【答案】AC【解析】A、升高温度,硫化氢的物质的量分数变大,说明平衡逆向移动,平衡常数增大,选项 A 正确;B、从 M 点到 N 点,硫化氢的物质的量分数减小,平衡正向移动,气体的总物质的量增大,恒容条件下压强增大,故 N 点压强较大,选项 B 错误;C、M 点时,H 2S与 H2 的物质的量分数相等,则转化的 H2S 与剩余的 H2S 相同,故平衡转化率为 50%,选项C 正确;D、维持 M 点温度不变,向容器中再充入 0.2molH2S、0.2molH 2、0.1molS 2(g),但之前加入的恒不知,无法利用 QC
33、判断 v(正) 、 v(逆)的大小,选项 D 错误。答案选 AC。25砷 是第四周期A 族元素,可以形成 、 、 、 等 化合物,有着广泛的用途回答下列问题:(1 )写出砷的原子序数_ (2 )工业上常将含砷废渣主要成分为 制成浆状,通入 氧化,生成 和单质硫写出发生反应的化学方程式 _ 该反应需要在加压下进行,原因是 _。(3 )已知:则反应 的 _(4 ) 时,将 、 和 20mL NaOH 溶液混合,发生反应: 溶液中 与反应时间 的关系如图所示下列可判断反应达到平衡的是 _填标号溶液的 pH 不再变化 不再变化 时, _ 填“大于”“小于”或“等于” 时, _ 时 填“ 大于”“小于”
34、或“等于”,理由是 _若平衡时溶液的 ,则该反应的平衡常数 K 为 _【答案】 33 加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率 ac 大于 小于 tm 时生成物 的浓度更小,故逆反应速率更慢 【解析】分析:砷是 33 号元素。含砷废渣主要成分为 制成浆状,通入 氧化,生成和单质硫该反应的化学方程式为 该反应需要在加压下进行,原因是加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率。根据盖斯定律可以求反应热。 分析正反应速率和逆反应速率是否相等、各组分的含量是否保持不变,可以判断反应是否达到平衡状态。求出各组分的平衡浓度代入计算公式即可求出化学平衡常数。详解:(1)砷的原子序数为 33. (2
35、 )工业上常将含砷废渣主要成分为 制成浆状,通入 氧化,生成 和单质硫该反应的化学方程式为 该反应需要在加压下进行,原因是加压反应速率增大,而且平衡右移,可提高生产效率。(3 )已知: ; ;。根据盖斯定律, 可得,则该反应的 。(4 ) 溶液的 pH 不再变化,表明反应混合物中各组分的浓度保持不变,达到平衡; 不能说明正确反应速率等于逆反应速率,无法判断是否达到平衡;不再变化,表明反应混合物中各组分的浓度保持不变,达到平衡; 由图中信息可知,平衡时 ,故当 ,该反应未达到平衡。综上所述,可判断反应达到平衡的是 ac时,反应正在向正反应方向进行,故 大于 时 小于 时 ,理由是 tm 时生成物
36、 浓度更小,故逆反应速率更慢 。三种溶液混合后若不发生反应,c( )= 、c( ) .若平衡时溶液的 ,则 c ,又知平衡时 c( )= 、 ,则平衡时 c( )=c( ) ,该反应的平衡常数 K 为 。26甲醇是制造燃料电池的重要原料,工业上用 CH4 和 H2O 为原料来制备甲醇。(1 )将 2.0 molCH4 和 3.0molH2O(g)通入反应室(容积为 100L) ,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H 2(g),CH 4 的平衡转化率与温度、压强的关系如下图。已知压强为 p1,100时达到平衡所需的时间为 5min,则用 H2 表示的平均反应速率为_。
37、图中的 p1_ p2(填“”“ ”或“”) ,100 时平衡常数为 _。在其他条件不变的情况下降低温度,重新达到平衡时 H2 体积分数将_(填“ 增大 ”“减小”或“不变”)(2 )在压强为 0.1MPa 条件下,将 amolCO 与 2 amolH2 的混合气体在催化剂作用下能自发反应合成甲醇:CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)该反应的H_0 ,S_0(填“”“” 或 “” )若容器容积不变,下列措施可提高 H2 转化率的是_。A.升高温度 B.将 CH3OH(g)从体系中分离C.再充入 2 molCO 和 2molH2 D.充入 He,使体系总压强增大【答案】 0.0060mol
38、L-1min-1 【解析】分析:(1)根据化学平衡和平衡常数概念书写表达式,图象分析反应是放热反应,温度降低,平衡正向进行 ; (2) 实验中,3H2(g)3CO(g) CH3OCH3(g)CO 2(g) Ha kJmol-1 ,起始(mol) 8 8 0 0变化(mol) 6 6 2 2平衡(mol) 2 2 2 2反应放出的热与物质的量成正比,则有:2:(-494 )=1: a,解得 a=-247 ;实验和实验相比,等温等容,反应物浓度减半,相当于减小压强,平衡左移,所以实验达到平衡时,CH 3OCH3(g)的物质的量比 1 要小,即 bv 逆 。28李克强总理在2018 年国务院政府工作
39、报告中强调“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降 3%。 ”因此,研究烟气的脱硝(除 NOx)、脱硫( 除 SO2)技术有着积极的环保意义。(1 )汽车的排气管上安装“ 催化转化器”,其反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) H=-746.50kJmol-1。T时,将等物质的量的 NO 和 CO 充入容积为 2L的密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中(015min) NO 的物质的量随时间变化如图。图中 a、b 分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中 n (NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是_。 (填“a”
40、或“b” )T 时,该反应的化学平衡常数 K=_;平衡时若保持温度不变,再向容器中充入 CO、CO 2 各 0.2 mol,则平衡将 _移动。(填“向左” 、 “向右” 或“不”)15min 时,若改变外界反应条件,导致 n (NO)发生图中所示变化,则改变的条件可能是_ (任答一条即可) 。(2 )在催化剂作用下,用还原剂如肼(N 2H4)选择性地与 NOx 反应生成 N2 和 H2O。已知 200时:.3N 2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) H1=-32.9 kJmol-1;II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g) H2=-41.8 kJmol-1。写出肼的电子式:_。
41、200时,肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为: _。目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理,其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如下图所示。为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是_。(3 )利用电解装置也可进行烟气处理,如图可将雾霾中的 NO、SO 2 分别转化为 NH4+和SO42-,阳极的电极反应式为_;物质 A 是_ (填化学式)。【答案】 b 5 L/mol 不 增加 CO 的物质的量浓度或减少生成物浓度或降温等 N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) H=+50.7 kJmol-1 350左右、负载率 3% SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+
42、 H2SO4【解析】分析:(1)我们知道物质的表面积对反应速度有影响,同样催化剂的表面积也影响催化效率;利用图象中 NO 的数据,结合化学方程式即可算出平衡常数 K;当温度不变时,K 值也不变,利用浓度商与 K 做比较,即可判断平衡的移动方向;根据外界条件对化学平衡的影响可分析出 n(NO)减小的原因;(2)利用盖斯定律可得肼分解的热化学方程式;由图象信息即可分析出最佳脱硝效果的条件。(3)根据题目所给物质的转化关系,结合电解原理解答。详解:(1) 由图象可知,曲线 a 变化慢,即反应速率慢,曲线 b 变化快,即反应速率快,催化剂的表面积越大,催化效率越高,反应速率越快,所以表示催化剂表面积较
43、大的曲线是 b;已知 n 起 (NO)= n 起 (CO)=0.4mol, n 平 (NO)=0.2mol,则平衡时 c 平 (NO)=c 平 (CO)=0.1mol/L,c 平 (CO2)=0.1mol/L,c 平 (N2)=0.05mol/L,故 K= = =5 L/mol;若保持温度不变,则 K 值不变,再向容器中充入CO、 CO2 各 0.2 mol 时,其 Qc= =K,所以平衡不移动;15min 时,反应物 NO 的物质的量迅速减小,但不是突然变小,可能的原因是增大了 CO的浓度或减小了生成物的浓度,使平衡正向移动,由于反应是放热反应,也可能是降低温度使平衡正向移动。(2) 肼的电
44、子式为 ;根据盖斯定律,反应-2反应即得 N2H4(g)=N2(g)+ 2H2(g) H=H1-2H2=+50.7 kJmol-1;分析图象信息可知,负载率过高或过低,脱硝率都不是最高的,而温度过低或过高,脱硝率也不是最高的,只有在 350左右,负载率为 3.0%时脱硝率最高。(3)根据题目叙述,结合装置可知阳极反应物为 SO2,生成物为 SO42-,所以阳极反应式为SO2+ 2H2O-2e- =SO42-+4H+,而阴极反应为 NO+H+5e- =NH4+H2O,所以总反应式为2NO+5SO2+8H2O=(NH4)2SO4+4H2SO4,由此反应方程式可知,装置中的物质 A 是 H2SO4。
45、29亚硝酰氯(ClNO )是有机合成中的重要试剂。可通过反应获得: 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)(1 )氢氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:2NO 2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K14NO 2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K22NO(g)+Cl 2(g) 2ClNO(g) K3则 K3=_(用 K1 和 K2 表示) 。(2 )按投料比n(NO):n(Cl 2)=2:1把 NO 和 Cl2 加入到一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO 的转化率与温度 T、压强 P(总压
46、)的关系如图 A 所示:该反应的H_0 (填“”“”或“=”) ;在 P 压强条件下, M 点时容器内 NO 的体积分数为_ ;若反应一直保持在 P 压强条件下进行,则 M 点的分压平衡常数 Kp=_(用含 P的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压体积分数) 。(3 )一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入 NO(g)和 Cl2(g),平衡时 ClNO 的体积分数的变化图像如图 B,则 A、B、C 三状态中,NO 的转化率最大的是_点;当 n(NO)/n(Cl2)=1.5 时,达到平衡状态 ClNO 的体积分数可能是 D、E、F 三点中的_点。【答案】 K12/K2 40
47、% Kp=5/P A D【解析】分析:(1)根据盖斯定律:将 2- 可得:2NO (g)+Cl 2(g)2ClNO(g) ,焓变为倍数关系,而 K 为指数关系,以此计算 K。(2 ) 由图象可知,温度升高, NO 转化率减小,平衡左移,该反应正反应为放热反应。按投料比n(NO):n(Cl 2)=2:1 把 NO 和 Cl2 加入到一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时 NO 的转化率 50%,结合三行计算列式计算得到。 (3 )根据三段式结合一氧化氮的转化率,计算出平衡浓度, 计算该反应的平衡常数 K。(4 ) n(NO)/n(Cl2)的比值越小,说明若 n(NO)不变,n( C12) 越大,所以 NO 的转化率越大,NO 的转化率最大的是 A 点;当反应物的物质的量之比等于其计量数之比时生成物的含量最大,当 n