1、1化学平衡状态 化学平衡的移动1在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳在恒容密闭容器中发生下列反应：Fe 2O3(s)3CO(g) 2Fe(s)3CO 2(g)，不可用上述反应中某种物理量来说明该反应已达到平衡状态的是( )ACO 的生成速率与 CO2的生成速率相等B气体密度不再变化CCO 的质量不变D体系的压强不再发生变化解析：A 项，CO 的生成速率为逆反应速率，CO 2的生成速率为正反应速率，且 CO、CO 2的化学计量数相等，则 v 正 (CO2) v 逆 (CO)，达到化学平衡；B 项， ，当 m(气体)不变mV时，反应即达到平衡；C 项， m(CO)不变，则 n(CO)不变，反应达到平
2、衡；D 项，该反应是气体体积不变的反应，反应任意时刻，体系的压强均相同，所以压强不变不能作为达到平衡的标志。答案：D2合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为 CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g) H0。反应达到平衡后，为提高 CO 的转化率，下列措施催 化 剂 中正确的是( )A增大压强 B降低温度C增大 CO 的浓度 D更换催化剂解析：A 项，该反应为反应前后气体体积相等的反应，压强不影响化学平衡。B 项，正反应放热，降温平衡右移，CO 的转化率增大。C 项，增大 CO 的浓度，CO 的转化率减小。D项，催化剂不影响化学平衡。答案：B3如图所示，三个烧
3、瓶中分别充满 NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中：在(1)中加入 CaO，在(2)中不加其他任何物质，在(3)中加入 NH4Cl 晶体，发现(1)中红棕色变深，(3)中红棕色变浅。已知反应 2NO2(红棕色) N2O4(无色)下列叙述正确的是( )A2NO 2 N2O4是放热反应2BNH 4Cl 溶于水时放出热量C烧瓶(1)中平衡混合气体的相对分子质量增大D烧瓶(3)中气体的压强增大解析：加 CaO 的烧杯(1)中温度升高，(1)中红棕色变深，说明平衡逆向移动，平衡混合气体的相对分子质量减小；(3)中红棕色变浅，说明平衡正向移动，气体的压强减小，加NH4Cl 晶体的烧杯(
4、3)中温度降低，由此可说明 2NO2 N2O4是放热反应，NH 4Cl 溶于水时吸收热量。答案：A4向一体积为 2 L 的恒容密闭容器里充入 1 mol N2和 4 mol H2，在一定温度下发生反应：N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H0，不改变其他条件的情况下合理的说法是( )A加入催化剂，反应途径将发生改变， H 也将随之改变B升高温度，正、逆反应速率都增大，H 2S 分解率也增大C增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低D若体系恒容，注入一些 H2后达新平衡，H 2浓度将减小解析：焓变是一个状态函数，与反应发生的途径无关，A 错误；温度升高，正、逆反应速率均增大，因
5、该反应的正反应是吸热反应，故平衡正向移动，H 2S 分解率增大，B 正确；该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆反应是放热反应，会使体系温度升高，C 错误；向体系中注入 H2，平衡将向 H2浓度降低的方向移动，但最终 H2的浓度比原来大，D 错误。答案：B6某化学反应 2X(g) Y(g)Z(g)在 4 种不同条件下进行，Y、Z 起始浓度为0，反应物 X 的浓度(molL 1 )随反应时间(min)的变化情况如下表：3时间/min实验序号 温度0 10 20 30 40 50 601 800 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.502 800 1.0 0
6、.60 0.50 0.50 0.50 0.50 0.503 800 c 0.92 0.75 0.63 0.60 0.60 0.604 820 1.0 0.40 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20下列说法不正确的是( )A c1.0B实验 2 可能使用了催化剂C实验 3 比实验 2 先达到化学平衡状态D前 10 分钟，实验 4 的平均化学反应速率比实验 1 的大解析：A 项，实验 3 达到平衡 X 的浓度大于实验 1，温度相同，达到平衡说明 X 起始浓度 C 大于 1.0 molL1 ，正确；B 项，实验 2 和实验 1 达到相同的平衡状态，但实验 2 所需时间短说明可能使用了催化
7、剂，催化剂改变反应速率不改变化学平衡，正确；C 项，依据图表数据分析，实验 3 在 40 min 时 X 浓度不变达到平衡，实验 2 在 20 min 时达到平衡，实验 2 达到平衡快，错误；D 项，实验 4 和实验 1 在 10 分钟都未达到平衡，依据化学反应速率概念计算，实验 1 中 X 的反应速率 002 1.0 molL 1 0.8 molL 110 minmolL1 min1 ，实验 4 中 X 的反应速率 0.06 1.0 molL 1 0.4 molL 110 minmolL1 min1 ，所以实验 4 的反应速率大于实验 1，正确。答案：C7已知：CO(g)2H 2(g) CH
8、3OH(g) H Q kJmol1 ，在三个不同容积的容器中分别充入 1 mol CO 与 2 mol H2，恒温恒容，测得平衡时 CO 的转化率如下表。下列说法正确的是( )序号 温度/ 容器体积 CO 转化率 平衡压强/Pa 200 V1 50% p1 200 V2 70% p2 350 V3 50% p3A.反应速率：B平衡时体系压强： p1 p2544C若容器体积 V1V3，则 Q，则可看作在的基础上加压，即V1V2，因此反应速率：，A 错误；与比较，达到平衡时，平衡混合物的物质的量之比为 54，但 V1与 V2不等，因此平衡时体系压强： p1 p254，B 错误；若容器体积V1V3且
9、温度相同，则与比较，CO 的转化率：，而现在 CO 的转化率相同，则升温的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C 正确；若实验中 CO 和 H2用量均加倍，则可看作在的基础上加压，CO 转化率增大，D 错误。答案：C8. (2019北京海淀区质检)已知：一定温度下的某恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)O 2(g) H Q kJmol1 (Q0)。若向 2 L 该容器中通入 1.2 mol NO2 气体，测得 100 s 时反应达到化学平衡状态，此时 c(O2) 为 0.2 molL1 。下列说法正确的是( )A增加 c(NO)，平衡逆向移动，反应的
10、化学平衡常数减小B100 s 内 NO2的分解速率为 8103 molL1 s1C反应达平衡时，吸收的热量为 0.2 QD其他条件不变时，若开始时 n(NO2)为 2.4 mol，则达到平衡后， c(O2) c(NO2)解析：A 项，增加 c(NO)，平衡逆向移动，平衡常数只与温度有关与浓度无关，则温度不变，反应的化学平衡常数不变，错误；B 项，化学反应速率之比等于计量数之比，则 100 s 内 NO2的分解速率等于氧气的生成速率的 2 倍，为 2 410 3 0.2 molL 1100 smolL1 s1 ，错误；C 项，反应达平衡时生成氧气的物质的量为 0.2 molL1 2 L0.4 m
11、ol，则吸收的热量为 0.4 Q，错误；D 项，开始时 n(NO2)为 1.2 mol， 平 衡 时 c(NO2) 0 2 molL1 ， c(O2) c(NO2)，其他条件不变1.2 mol 0.2 molL 1 2 L 22 L时，若开始时 n(NO2)为 2.4 mol，则压强增大平衡向气体体积缩小的逆反应方向移动，则达到平衡后， c(O2) c(NO2)，正确。答案：D9 T 时，在容积为 2 L 的 3 个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)B(g)xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下。下列说法正确的是( )容器 甲 乙 丙反应物的投入量3 mol A、2
12、 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C5达到平衡的时间/min 5 8A的 浓 度molL 1 c1 c2C 的体积分数/% w1 w3混合气体的密度/gL 1 1 2A.若 x4，则 2c1 c2B若 x4，则 w1 w3C无论 x 的值是多少，均有 2 1 2D甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短解析：若 x4，则正反应为气体分子数减少的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以 2c1 c2，A 项错误；若 x4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中 A、B 的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故 w3不可能等于
13、w1，B 项错误；起始时乙容器中 A、B 的投入量是甲容器的 2 倍，两容器的容积相等，故恒有 2 1 2，C 项正确；起始时乙容器中 A、B 的浓度是甲容器中的 2 倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D 项错误。答案：C10一定条件下，体积为 1 L 的密闭容器中发生如下反应：SiF 4(g)2H 2O(g)SiO2(s)4HF(g) H148.9 kJmol 1 。(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是_(填序号)。a4 v 消耗 (SiF4) v 生成 (HF)b容器内气体压强不再变化c容器内气体的总质量不再变化dHF 的体积分数不再变化(2)反应过程
14、中测定的部分数据如下表(表中 t2t1)所示。反应时间/min n(SiF4)/mol n(H2O)/mol0 1.20 2.40t1 0.80 at2 b 1.60通过 a 或 b 的值及化学平衡原理说明 t1时反应是否达到化学平衡状态：_。(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应_(填序号)。6a一定向正反应方向移动b一定向逆反应方向移动c一定是减小压强造成的d一定是升高温度造成的eSiF 4的平衡转化率一定增大解析：(1)反应过程中任何时刻 4v 消耗 (SiF4) v 生成 (HF)。(2)0 t1 min，反应消耗的 SiF4为 0.40 mol，根据已知反应可确定
15、消耗的 H2O 为 0.80 mol，故 a1.60， t2 min 时， H2O 仍为 1.60 mol，故 b 0.80。由此可判断 t1时该反应已经达到化学平衡状态。答案：(1)bcd(2)a1.60(或 b0.80)，说明在一定条件下， t1 t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变，则 t1时反应已经达到化学平衡状态(3)ade11肼(N 2H4)与 N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。(1)800 时，某密闭容器中存在如下反应：2NO2(g) 2NO(g)O 2(g) H0，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下图曲线
16、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：N 2O4(g) 2NO2(g) H57.20 kJmol1 ，开始时，将一定量的NO2、N 2O4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 30c(X)/molL1 0.2 c 0.6 0.6 1.0 c1 c1c(Y)/molL1 0.6 c 0.4 0.4 0.4 c2 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_7_；20
17、 min 时改变的条件是_；重新达到平衡时，NO 2的百分含量_(填字母)。a增大 b减小c不变 d无法判断解析：(1)由于达到平衡时产率与相同但所用时间减少，故改变的条件是使用了催化剂；因温度升高，速率加快且有利于平衡向右进行，因此达到平衡所用时间比少，NO 的产率高于 60%。(2)由表中数据知，X 代表的物质的量浓度增加值是 Y 代表的物质的量浓度减小值的二倍，故 X 代表 NO2，Y 代表 N2O4，010 min 内，NO 2浓度增加了 0.4 molL1 ，故 v(NO2)0.04 molL1 min1 ； 20 min 时，NO 2浓度增大而 N2O4浓度不变，故改变的条件是向容
18、器中加入 0.8 mol NO2。由于温度保持不变，故 K 是定值，将平衡常数表达式变换为 ，由于 c(NO2)肯定增大，故 减小，故 减小，所以Kc（ NO2） c（ NO2）c（ N2O4） Kc（ NO2） c（ NO2）c（ N2O4）混合物中 NO2百分含量降低。答案：(1)使用催化剂 见下图(2)NO 2 0.04 molL1 min1 向容器中加入 0.8 mol NO2(或其他合理答案即可) b12氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。(1)在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N 2(g)3H 2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是_(填
19、序号)。A3 v 正 (H2)2 v 逆 (NH3)B单位时间生成 m mol N2的同时生成 3m mol H2C容器内的总压强不再随时间而变化D混合气体的密度不再随时间变化(2)工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为 2 L 的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题：时间/min CH4/mol H2O/mol CO/mol H2/mol80 0.40 1.00 0 05 a 0.80 c 0.607 0.20 b 0.20 d10 0.21 0.81 0.19 0.64分析表中数据，判断 5 min 时
20、反应是否处于平衡状态？_(填“是”或“否”)，前 5 min 反应的平均反应速率 v(CH4)_。反应在 710 min 内，CO 的物质的量减少的原因可能是_(填序号)。A减少 CH4的物质的量 B降低温度C升高温度 D充入 H2(3)氨的催化氧化：4NH 35O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g)是工业制硝酸的重要反应。在 1 L 密闭容器中充入 4 mol NH3(g)和 5 mol O2(g)，保持其他条件不变，测得 c(NO)与温度的关系如图所示。该反应的 H_0；(填“” “”或“”) T0 下，NH 3的转化率为_。解析：(1)3 v 逆 (NH3)2 v 正 (H2)时反应
21、达到平衡，A 项错误；生成 m mol N2，必生成3m mol H2，但反应不一定达到平衡，B 项错误；此反应为反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变可以说明反应达到平衡状态，C 项正确；混合气体总质量不变，容器体积不变，所以混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，D 项错误。(2)根据反应 CH4(g)H 2O(g) CO(g)3H 2(g)，结合表中数据 5 min 时 H2为0.60 mol，可知 CO 为 0.20 mol，即 c0.20，则 a0.20，7 min 时，各物质的物质的量与 5 min 时相同，所以 5 min 时 反 应 达 到 平 衡 ； v(CH4) 0.02 （ 0.40 0.20） mol2 L 5 minmolL 1min1 。10 min 时，只有 CO 的物质的量减少，其他物质的物质的量都增加，所以原因只能是充入氢气，使平衡逆向移动，选 D。(3)由图象可知，NO 的浓度达到最大值后，随温度升高，NO 的浓 度 又 逐 渐 减 小 ， 所 以该 反 应 的 H 0； T0 时 ， c(NO) 3.0 molL1 ，则反应消耗的 n(NH3)3.0 mol，NH 3的转化率为 100%75%。3.0 mol4 mol答案：(1)C (2)是 0.02 molL 1 min1D (3) 75%9
