专题72化学平衡移动高效演练解析版

1第二讲化学平衡移动1．可逆反应：2SO2＋O2⇌2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Qc为浓度商)()A．Qc不变，K变大，O2转化率增大B．Qc不变，K变大，SO2转化率减小C．Qc变小，K不变，O2转化率减小D．Qc增大，K不变，SO2转化率增大【答案】C【解析】当可逆反应2SO2＋O2⇌2SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度商Qc变小，K不变。2．工业上合成氨一般采用700K左右的温度，其原因是()①适当提高氨的合成速率②提高H2的转化率③提高氨的产率④催化剂在700K时活性最大A．只有①B．①②C．②③④D．①④【答案】D【解析】工业合成氨是一个放热的反应，从速率角度温度越高越好，但还要考虑平衡后NH3的含量，另外在此时催化剂活性最大，合理的为D。3．随着汽车数量的逐年增多，汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应：2NO(g)＋2CO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)可用于净化汽车尾气，已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×10－59。下列说法正确的是()A．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂B．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COD．570K时及时抽走CO2、N2，平衡常数将会增大，尾气净化效率更佳【答案】A【解析】提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂，加快反应速率，A正确，B错误；由反应为可逆反应，装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO或CO，C错误；570K时及时抽走CO2、N2，尾气净化效率更佳，但平衡常数不变，D错误。4．反应Fe(s)＋CO2(g)⇌FeO(s)＋CO(g)，700℃时平衡常数为1.47,900℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是()A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝[FeO][CO][Fe][CO2]C．该反应的正反应是吸热反应2D．增大CO2浓度，平衡常数增大【答案】C【解析】A项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确；B项，该化学平衡常数表达式为[CO][CO2]；C项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，故正确；D项，增大反应物浓度，平衡常数不变，故不正确。5．下列对熵的理解不正确的是()A．同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小B．体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大C．与外界隔离的体系，自发过程将导致体系的熵减小D．25℃、1.01×105Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反应【答案】C【解析】体系都有从有序自发转变为无序的倾向，此过程为熵增过程，故C错误。6．在一个容积为2L的密闭容器中，加入0.8molA2气体和0.6molB2气体，一定条件下发生如下反应：A2(g)＋B2(g)⇌2AB(g)ΔH0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是()A．图中a点的值为0.15B．该反应的平衡常数K＝0.03C．温度升高，平衡常数K值减小D．平衡时A2的转化率为62.5%【答案】B【解析】由题意得，反应开始时A2和B2的浓度分别为0.4mol·L－1和0.3mol·L－1，再结合图像可知平衡时AB的浓度为0.5mol·L－1，则平衡时[A2]＝0.4mol·L－1－12[AB]＝0.4mol·L－1－0.25mol·L－1＝0.15mol·L－1，[B2]＝0.3mol·L－1－0.25mol·L－1＝0.05mol·L－1，则K＝[AB]2[A2][B2]＝20.15×0.05＝1003，又因ΔH0，故升温平衡常数K值减小；A的转化率为0.250.4＝0.625＝62.5%，故B项符合题意。7．X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y⇌2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于()3A．33%B．40%C．50%D．65%【答案】D【解析】由题意知X和Y是按1∶1的物质的量之比混合的，故可取X和Y各1mol，设X的转化量为amol：X＋2Y2Z起始：1mol1mol0转化：amol2amol2amol平衡：(1－a)mol(1－2a)mol2amol达到平衡后，反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，即[(1－a)mol＋(1－2a)mol]∶2amol＝3∶2，解得a＝1/3。则Y的转化率＝2amol/1mol＝2/3，最接近65%。8．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)⇌4NO2(g)＋O2(g)ΔH0T1温度下的部分实验数据为：t/s050010001500c(N2O5)/mol/L5.003.522.502.50下列说法不正确的是()A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol/(L·s)B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1000s时转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L，则T1T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1K3，则T1T3【答案】C【解析】v(N2O5)＝－500s≈2.96×10－3mol/(L·s)，A正确；1000s后N2O5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三种量如下：2N2O54NO2＋O2起始(mol/L)5.0000平衡(mol/L)2.505.001.25则K＝[NO2]4·[O2][N2O5]2＝4×1.252＝125，α(N2O5)＝2.505.00×100%＝50%，B正确；T2温度下的N2O5浓度大于T1温度下的浓度，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T2T1，C错误；对于吸热反应来说，T越高，K越大，若K1K3，则T1T3，D正确。9．在一定温度下，反应12H2(g)＋12X2(g)⇌HX(g)的平衡常数为10。若将1molHX(g)通入体积为1L的密闭容器中，在该温度下HX(g)的最大分解率接近于()4A．5%B．17%C．25%D．33%【答案】B【解析】设HX的分解率为x，则12H2(g)＋12X2(g)HX(g)起始：001mol·L－1转化：12xmol·L－112xmol·L－1xmol·L－1平衡：12xmol·L－112xmol·L－1(1－x)mol·L－1K＝1－x12121212＝10解得x＝16，则HX(g)的分解率约为17%。10．将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)⇌2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：压强/MPa体积分数/%温度/℃1.02.03.081054.0ab915c75.0d1000ef83.0①b＜f②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%③该反应的ΔS＞0④K(1000℃)＞K(810℃)上述①～④中正确的有()A．4个．3个C．2个．1个【答案】A【解析】由题意，增大压强，平衡向逆反应方向移动，因此ba54.0，因a75.0，故升高温度，平衡向正反应方向移动，因此有fab，①正确；根据反应：E(g)＋F(s)2G(g)反应前(mol)：10转化量(mol)：x2x反应后(mol)：1－x2x5根据915℃时，G的体积分数为2x/(1＋x)×100%＝75%，x＝0.6，此时E的转化率为60%，②正确；该反应为熵增反应，ΔS0，③正确；升高温度，平衡向正反应方向移动，K(1000℃)K(810℃)，④正确。故选A。11.在一定温度下，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，起始时，充入的N2和H2的物质的量分别是3.0mol和6.0mol，平衡时生成NH3的物质的量是2.4mol。已知容器的容积为5.0L，试求：(1)H2的转化率是________。(2)平衡时混合气体中N2的体积分数是________。【答案】.(1)60%(2)27.3%【解析】N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始3.0mol6.0mol0mol转化1.2mol3.6mol2.4mol平衡1.8mol2.4mol2.4mol(1)H2的转化率＝3.6mol6.0mol×100%＝60%。(2)N2的体积分数＝1.8mol＋2.4＋×100%≈27.3%。12.一定温度下，在容积为VL的密闭容器中进行反应：aN(g)⇌bM(g)，M、N的物质的量随时间的变化曲线如下图所示：(1)此反应的化学方程式中ab＝________。(2)t1到t2时刻，以M的浓度变化表示的平均反应速率为________________________。(3)下列叙述能说明上述反应达到平衡状态的是______(填字母序号)。A.反应中M与N的物质的量之比为1∶1B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化D.单位时间内每消耗amolN，同时生成bmolME.混合气体的压强不随时间的变化而变化6【答案】(1)2(2)12－t1×Vmol·L－1·min－1(3)CE【解析】(1)化学计量数之比等于物质的量的变化量之比，所以a∶b＝(8mol－2mol)∶(5mol－2mol)＝2∶1，该反应的化学方程式为⇌M(g)。(2)v(M)＝4mol－3mol2－t1min×VL＝12－t1×Vmol·L－1·min－1。(3)达到平衡状态时，各组分的浓度不再发生变化，物质的量之比不变，不能说明物质的量相等，A选项错误；该反应的反应物和生成物都是气体，根据质量守恒定律，反应前后，混合气体的质量始终不变，B选项错误；该反应为气体体积减小的反应，若反应没有达到平衡状态，反应过程中气体的总物质的量和压强始终在减小，当该量不再发生变化时，则说明反应达到了平衡状态，C和E选项正确；消耗amolN和生成bmolM都表示的是正反应速率，没有体现逆反应速率的大小，不能说明反应达到了平衡状态，D选项错误。13.在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.2mol的CO和0.2mol的H2O(g)，在催化剂存在的条件下高温加热，发生如下反应：CO(g)＋H2O(g)催化剂高温⇌CO2(g)＋H2(g)，反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如图所示：(1)根据图中数据，从反应开始至达到平衡时，CO的化学反应速率为________；反应平衡时c(H2)＝________。(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。①CO减小的化学反应速率和CO2减小的化学反应速率相等②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化④正、逆反应速率都为零【答案】(1)0.003mol·L－1·min－10.03mol·L－1(2)①③【解析】(1)由图可知10min时反应达到平衡，所以v(CO)＝Δt＝0.03mol·L－110min＝0.003mol·L－1·min－1，反应时转化的浓度之比＝化学方程式中化学计量数之比，所以Δc(H2)＝Δc(CO)＝0.03mol·L－1。(2)达到平衡的标志是各物质的物质的量分数保持一定，浓度不变，正、逆反应速率相等且不为零。CO减小的化学反应速率是正反应速率，CO2减小的化学反应速率是逆反应速率，所以【答案】①③。14.在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)⇌2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：7时间(s)012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)下图表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。(2)能说明该反应已达