專題3-2-化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷與平衡的移動(dòng)(解析版)_第1頁(yè)
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專題3.2化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷與平衡的移動(dòng)【考綱要求】1、會(huì)用復(fù)合判據(jù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。2、了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性的特點(diǎn)。3、掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的建立及特征??键c(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)的方向【核心知識(shí)梳理】1、自發(fā)反應(yīng)在一定條件下無(wú)需外界幫助就能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)稱為自發(fā)反應(yīng)。2.熵和熵變的含義(1)熵的含義度量體系混亂程度的物理量,符號(hào)為S。熵值越大,體系混亂度越大。同一條件下,不同物質(zhì)有不同的熵值,同一物質(zhì)在不同狀態(tài)下熵值也不同,一般規(guī)律是S(g)>S(l)>S(s)。(2)熵變的含義ΔS=S(生成物)-S(反應(yīng)物)?;瘜W(xué)反應(yīng)的ΔS越大,越有利于反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。3.判斷化學(xué)反應(yīng)方向的判據(jù)ΔG=ΔH-TΔSΔG<0時(shí),反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;ΔG=0時(shí),反應(yīng)處于平衡狀態(tài);ΔG>0時(shí),反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。【精準(zhǔn)訓(xùn)練1】1、下列說(shuō)法中正確的是()A.凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的,吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的B.自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大,非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C.熵增大且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)D.非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能實(shí)現(xiàn)【答案】C【解析】吸熱反應(yīng)不一定都是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng),如Ba(OH)2和NH4Cl常溫即可發(fā)生反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;熵減小的反應(yīng)不一定都是非自發(fā)反應(yīng),如氫氣和氧氣反應(yīng)生成水的反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)ΔH-TΔS恒小于0,即ΔH<0、ΔS>0(熵增且放熱的反應(yīng))時(shí)反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng),C項(xiàng)正確;過(guò)程的自發(fā)性不能確定過(guò)程是否一定會(huì)發(fā)生,某些非自發(fā)反應(yīng)在一定條件下也可發(fā)生,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2、下列反應(yīng)中,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是()A.2CO(g)=2C(s)+O2(g)B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)D.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)【答案】A【解析】A、B、C、D都是分解反應(yīng),都是吸熱反應(yīng)。但B、C、D都是熵增大的反應(yīng),所以能自發(fā)進(jìn)行,A是熵減小的反應(yīng),在任何條件下都不能自發(fā)進(jìn)行。3、下列說(shuō)法中正確的是A.氯酸鉀分解是一個(gè)熵增的過(guò)程B.△H>0,△S>0的反應(yīng)一定可以自發(fā)進(jìn)行C.電解水產(chǎn)生氫氣、氧氣的反應(yīng)具有自發(fā)性D.可逆反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),正反應(yīng)具有自發(fā)性,△H一定小于零【答案】A【解析】氯酸鉀分解生成氣體,混亂度增加,熵值增大,A正確;△G<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,由△G=△H-T△S可知,若△H>0,△S>0,則當(dāng)?shù)蜏叵隆鱃可能大于0,反應(yīng)非自發(fā),B錯(cuò)誤;電解水產(chǎn)生氫氣、氧氣的反應(yīng)為△H>0,△S>0,根據(jù)△G=△H-T△S<0可知,只有在高溫條件下才具有自發(fā)性,C錯(cuò)誤;可逆反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),由△G=△H-T△S可知,若△H>0,△S>0且高溫條件下正反應(yīng)具有自發(fā)性,D錯(cuò)誤。4、反應(yīng)2AB(g)C(g)+3D(g)在高溫時(shí)能自發(fā)進(jìn)行,其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為()A.ΔH<0,ΔS>0B.ΔH<0,ΔS<0C.ΔH>0,ΔS>0D.ΔH>0,ΔS<0【答案】C【解析】該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分?jǐn)?shù)增大的反應(yīng),所以正反應(yīng)的ΔS>0,逆反應(yīng)的ΔS<0,其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,由ΔH-TΔS<0可推出逆反應(yīng)的ΔH<0,則正反應(yīng)的ΔH>0,C正確。5、以下自發(fā)反應(yīng)可用焓判據(jù)來(lái)解釋的是()A.硝酸銨自發(fā)溶于水B.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)ΔH=+56.7kJ·mol-1C.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9kJ·mol-1D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ·mol-1【答案】D【解析】焓判據(jù)能夠說(shuō)明放熱反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng),而A、B、C三項(xiàng)中的自發(fā)過(guò)程均為吸熱過(guò)程,顯然不能單用焓判據(jù)來(lái)解釋,只有D項(xiàng)可以焓判據(jù)來(lái)解釋。6、(1)汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g)。已知該反應(yīng)的ΔH>0,簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù):____________________________。(2)下列反應(yīng)中,在高溫下不能自發(fā)進(jìn)行的是________(填字母)。a.CO(g)=C(s)+eq\f(1,2)O2(g)b.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)c.(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)d.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)(3)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究合成氨反應(yīng)有重要意義,請(qǐng)完成下列探究。生產(chǎn)氫氣:將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1,該反應(yīng)在低溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。【答案】(1)該反應(yīng)是ΔH>0,ΔS<0的反應(yīng),任何溫度下均不能自發(fā)進(jìn)行(2)a(3)不能【解析】(1)該反應(yīng)ΔH>0、ΔS<0,根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS,ΔG>0,故不能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)。(2)a、b、c、d的ΔH>0,b、c、d反應(yīng)的ΔS>0。ΔH-TΔS<0時(shí),反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進(jìn)行。a的ΔS<0,ΔH-TΔS>0,所以在高溫時(shí)該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。(3)根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS<0為自發(fā)反應(yīng)知,ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1=+0.1337kJ·mol-1·K-1,解得在T>eq\f(131.3kJ·mol-1,0.1337kJ·mol-1·K-1)≈982.0K時(shí)該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,由此可知該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行??键c(diǎn)二化學(xué)平衡【核心知識(shí)梳理】1、可逆反應(yīng)(1)概念:在同一條件下,既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,同時(shí)又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。(2)特點(diǎn):①正反應(yīng)和逆反應(yīng)發(fā)生的條件相同;②在可逆反應(yīng)體系中,反應(yīng)不能進(jìn)行徹底,與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)同時(shí)存在,即反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物,生成物也不能全部轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%;③能量轉(zhuǎn)化可逆。若正反應(yīng)是吸(或放)熱反應(yīng),則逆反應(yīng)是放(或吸)熱反應(yīng);④對(duì)于可逆反應(yīng),可以通過(guò)改變反應(yīng)條件,使之向著人們需要的反應(yīng)方向最大限度地進(jìn)行。(3)表示:在方程式中用“”表示。2、化學(xué)平衡狀態(tài)(1)概念:在一定條件下的可逆反應(yīng)中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度保持不變的狀態(tài)。(2)建立:對(duì)于只加入反應(yīng)物從正向建立的平衡:以上過(guò)程可以用速率-時(shí)間圖像表示如下(3)化學(xué)平衡的特點(diǎn)3、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)是否平衡混合物體系中各成分的含量①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系①單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA,同時(shí)也生成了mmolA平衡②單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB,同時(shí)也消耗了pmolC平衡③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q不一定平衡④單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB,同時(shí)也消耗了qmolD不一定平衡壓強(qiáng)①其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且m+n≠p+q平衡②其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且m+n=p+q不一定平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量①平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n≠p+q平衡②平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n=p+q不一定平衡溫度任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)平衡氣體的密度密度一定不一定平衡顏色反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變平衡【精準(zhǔn)訓(xùn)練2】1、可逆反應(yīng)N2+3H22NH3,在容積為10L的密閉容器中進(jìn)行,開(kāi)始時(shí)加入2molN2和3molH2,達(dá)平衡時(shí),NH3的濃度不可能達(dá)到()A.0.1mol·L-1B.0.2mol·L-1C.0.05mol·L-1D.0.15mol·L-1【答案】B【解析】2molN2和3molH2反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)能夠進(jìn)行到底,則3molH2完全反應(yīng),生成2molNH3,此時(shí)NH3濃度為0.2mol·L-1,但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),任何物質(zhì)都不能完全反應(yīng),所以NH3濃度達(dá)不到0.2mol·L-1。2、一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷正確的是()A.c1∶c2=3∶1B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1【答案】D【解析】平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度之比亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C錯(cuò)誤;平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng)速率,Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)∶v生成(Z)應(yīng)為3∶2,B錯(cuò)誤;由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0<c1<0.14mol·L-1。3、在一定溫度下的定容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當(dāng)下列物理量不再變化時(shí),不能表明反應(yīng)已達(dá)平衡的是A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量D.固體A的質(zhì)量【答案】A【解析】該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),容器內(nèi)壓強(qiáng)始終保持不變,因此混合氣體的壓強(qiáng)不變,A項(xiàng)不能說(shuō)明達(dá)平衡狀態(tài);混合氣體的密度不變,說(shuō)明氣體的質(zhì)量不變,B項(xiàng)表示反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài);反應(yīng)體系中氣體的物質(zhì)的量是一定值,如果混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,說(shuō)明氣體總質(zhì)量不變,C項(xiàng)說(shuō)明反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài);固體A的質(zhì)量不變,則B和C的質(zhì)量也不變,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,D項(xiàng)反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。4、某溫度下,將一定量碳酸氫銨固體置于容積不變密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)△H=QkJ/mol(Q>0)。下列有關(guān)說(shuō)法不正確是()A.若容器內(nèi)混合氣體的密度不變,則說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.若CO2體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化,則說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.若升高體系溫度,則正、逆反應(yīng)速率均增大D.若反應(yīng)過(guò)程中吸收QkJ熱量,則剛好有l(wèi)molNH4HCO3發(fā)生分解【答案】B【解析】密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量是變化的,容積始終是不變的,若容器內(nèi)混合氣體的密度不變,則說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平街狀態(tài),A正確;只有生成物是氣體,因此CO2體積分?jǐn)?shù)始終不變,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平街狀態(tài),B錯(cuò)誤;若升高體系溫度,則正、逆反應(yīng)速率均增大,C正確;根據(jù)熱化學(xué)方程式可知若反應(yīng)過(guò)程中吸收QkJ熱量,則剛好有l(wèi)molNH4HCO3發(fā)生分解,D正確。5、一定溫度下,反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.①②B.②④C.③④D.①④【答案】D【解析】ΔH是恒量,不能作為判斷平衡狀態(tài)的標(biāo)志;該反應(yīng)是充入1molN2O4,正反應(yīng)速率應(yīng)是逐漸減小直至不變,③曲線趨勢(shì)不正確。6、一定溫度下,向恒容的密閉容器中充入一定量的NO2(g),發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)△H<0。下列選項(xiàng)中不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)的因素的是A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量B.NO2(g)的百分含量C.容器內(nèi)壓強(qiáng)D.NO2和N2O4的反應(yīng)速率之比【答案】D【解析】平均相對(duì)分子質(zhì)量,未達(dá)到平衡時(shí),混合氣體的總質(zhì)量不變,但混合氣體的總物質(zhì)的量一直改變,平均相對(duì)分子質(zhì)量也會(huì)改變,達(dá)到平衡后不再改變,故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量可判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),A項(xiàng)正確;平衡右移NO2(g)的百分含量減小,平衡左移NO2(g)的百分含量增大,可以判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B項(xiàng)正確;容器恒容,平衡右移氣體物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)減小,平衡左移氣體物質(zhì)的量增大,壓強(qiáng)增大,可以判定反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;無(wú)論是否達(dá)到平衡,NO2和N2O4的反應(yīng)速率之比都等于計(jì)量數(shù)之比2:1;D項(xiàng)錯(cuò)誤。7、對(duì)于反應(yīng)A(g)+B(g)3C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),下述為平衡狀態(tài)標(biāo)志的是()①單位時(shí)間內(nèi)A、B生成C的分子數(shù)與C分解的分子數(shù)相等②外界條件不變時(shí),A、B、C濃度不隨時(shí)間變化③體系溫度不再變化④體系的壓強(qiáng)不再變化⑤體系的分子總數(shù)不再變化A.①②B.①②③C.①②③④D.①②③④⑤【答案】D【解析】①單位時(shí)間內(nèi)A、B生成C的分子數(shù)與C分解的分子數(shù)相等說(shuō)明正、逆反應(yīng)速率相等,故為平衡狀態(tài);②外界條件不變時(shí),A、B、C濃度不隨時(shí)間變化的狀態(tài)為平衡狀態(tài);③體系溫度不再變化說(shuō)明正向進(jìn)行放出的熱量與逆向進(jìn)行吸收的熱量是相等的,即正、逆反應(yīng)速率相等,故為平衡狀態(tài);④在恒容條件下,且該反應(yīng)為非等體積的可逆反應(yīng),則體系的壓強(qiáng)不再變化即各成分的濃度保持不變,故為平衡狀態(tài);⑤由于該反應(yīng)為非等體積的可逆反應(yīng),體系的分子總數(shù)不再變化說(shuō)明各物質(zhì)的物質(zhì)的量保持不變,故為平衡狀態(tài)??键c(diǎn)三影響化學(xué)平衡的因素【核心知識(shí)梳理】1、改變下列條件對(duì)化學(xué)平衡的影響若其他條件不變,改變下列一個(gè)條件,對(duì)化學(xué)平衡的影響如下:平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任意平衡體系增大反應(yīng)物的濃度v正、v逆均增大,且v正'>v逆'正向移動(dòng)減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均減小,且v逆'>v正'逆向移動(dòng)增大生成物的濃度v正、v逆均增大,且v逆'>v正'

逆向移動(dòng)減小生成物的濃度v正、v逆均減小,且v正'>v逆'

正向移動(dòng)正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的放熱反應(yīng)增大壓強(qiáng)或升高溫度v正、v逆均增大,且v逆'>v正'逆向移動(dòng)減小壓強(qiáng)或降低溫度v正、v逆均減小,且v正'>v逆'正向移動(dòng)反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等的反應(yīng)增大壓強(qiáng)v正、v逆同等倍數(shù)增大不移動(dòng)減小壓強(qiáng)v正、v逆同等倍數(shù)減小2、溫度不變時(shí)濃度因素的“決定性作用”——分析“惰性氣體(不參加反應(yīng)的氣體)”對(duì)化學(xué)平衡的影響。3、勒夏特列原理對(duì)于一個(gè)已經(jīng)達(dá)到平衡的體系,如果改變影響化學(xué)平衡的一個(gè)條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。【精準(zhǔn)訓(xùn)練3】1、對(duì)于某平衡體系,下列措施一定會(huì)使平衡移動(dòng)的是A.升高溫度B.使用催化劑C.改變體系壓強(qiáng)D.改變各組分濃度【答案】A【解析】升高溫度平衡一定向吸熱方向移動(dòng),A正確;使用催化劑平衡不移動(dòng),B錯(cuò)誤;對(duì)于的反應(yīng),改變體系壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),C錯(cuò)誤;對(duì)于的反應(yīng),同比例改變各組分濃度,平衡不移動(dòng),D錯(cuò)誤。2、某溫度下,在一容積固定的容器中,反應(yīng)aA(g)+bB(g)hH(g)達(dá)到平衡后,A、B、H的物質(zhì)的量分別為amol、bmol和hmol。已知a+b=2h,若保持溫度不變,將三者的物質(zhì)的量增大一倍,則下列判斷正確的是A.平衡不移動(dòng)B.混合氣體的密度不變C.B的體積分?jǐn)?shù)減少D.amol/L<c(A)<2amol/L【答案】C【解析】a+b=2h,說(shuō)明反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小,將三者的物質(zhì)的量增大一倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng),A錯(cuò)誤;將三者的物質(zhì)的量增大一倍,混合氣體的質(zhì)量增大一倍,容積固定,根據(jù)混合氣體的密度=,所以混合氣體的密度增大,B錯(cuò)誤;將三者的物質(zhì)的量增大一倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),B的體積分?jǐn)?shù)減小,C正確;A的濃度范圍用極限法即可解出,D錯(cuò)誤。3、對(duì)可逆反應(yīng):2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g)△H<0,在一定條件下達(dá)到平衡,下列有關(guān)敘述正確的是①增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)②升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),v正減?、蹓嚎s體積使壓強(qiáng)增大一倍,平衡不移動(dòng),v正、v逆均增大④增大B的濃度,v正>v逆⑤加入催化劑,B的轉(zhuǎn)化率提高A.只有③④B.只有②④C.只有③⑤D.只有①②⑤【答案】A【解析】A是固體,增大A量對(duì)平衡無(wú)影響,①錯(cuò)誤;升高溫度,v(正)、v(逆)均應(yīng)增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),②錯(cuò)誤;壓強(qiáng)增大平衡不移動(dòng),但v(正)、v(逆)都增大,③正確;增大B的濃度,反應(yīng)物濃度增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),v(正)>v(逆),④正確;使用催化劑同等程度增大正、逆反應(yīng)速率,化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),B的轉(zhuǎn)化率不變,⑤錯(cuò)誤,A正確。4、在一定溫度下的恒容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時(shí):①混合氣體的壓強(qiáng);②混合氣體的密度;③混合氣體的總物質(zhì)的量;④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量;⑤混合氣體的顏色;⑥各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;⑦某種氣體的百分含量(1)能說(shuō)明2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________(填序號(hào),下同)。(2)能說(shuō)明I2(g)+H2(g)2HI(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。(3)能說(shuō)明2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是________________________。(4)能說(shuō)明C(s)+CO2(g)2CO(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。(5)能說(shuō)明NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________。(6)能說(shuō)明5CO(g)+I(xiàn)2O5(s)5CO2(g)+I(xiàn)2(s)達(dá)到平衡狀態(tài)的是______________?!敬鸢浮?1)①③④⑦(2)⑤⑦(3)①③④⑤⑦(4)①②③④⑦(5)①②③(6)②④⑦【真題感悟】1、(2020北京,10)一定溫度下,反應(yīng)I2(g)+H2(g)2HI(g)在密閉容器中達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得c(I2)=0.11mmol·L-1,c(HI)=0.78mmol·L-1。相同溫度下,按下列4組初始濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)逆向進(jìn)行的是()ABCDc(I2)/(mmol·L-1)1.000.220.440.11c(H2)/(mmol·L-1)1.000.220.440.44c(HI)/(mmol·L-1)1.001.564.001.56(注:1mmol·L-1=10-3mol·L-1)【答案】C【解析】題目中缺少c(H2),無(wú)法計(jì)算K,則不能通過(guò)Q與K的關(guān)系判斷平衡的移動(dòng)方向,但可比較4個(gè)選項(xiàng)中Q的大小關(guān)系,Q越大,則可能逆向移動(dòng)。Q(A)=eq\f(1.002,1.00×1.00)=1,Q(B)=eq\f(1.562,0.22×0.22)≈50.28,Q(C)=eq\f(4.002,0.44×0.44)≈82.64,Q(D)=eq\f(1.562,0.44×0.11)≈50.28,Q(C)的值最大,C正確。2、(2020浙江7月選考)5mL0.1mol·L-1KI溶液與1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng):2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I(xiàn)2(aq),達(dá)到平衡。下列說(shuō)法不正確的是()A.加入苯,振蕩,平衡正向移動(dòng)B.經(jīng)苯2次萃取分離后,在水溶液中加入KSCN,溶液呈紅色,表明該化學(xué)反應(yīng)存在限度C.加入FeSO4固體,平衡逆向移動(dòng)D.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=eq\f(c2(Fe2+),c2(Fe3+)·c2(I-))【答案】D【解析】碘易溶于苯,加入苯,碘進(jìn)入苯中,使水溶液中碘的濃度減小,平衡正向移動(dòng),A項(xiàng)正確;如果反應(yīng)能進(jìn)行到底,則經(jīng)過(guò)苯兩次萃取后溶液中不會(huì)有Fe3+,加入KSCN,溶液不會(huì)呈紅色,溶液呈紅色說(shuō)明此反應(yīng)是可逆反應(yīng),有反應(yīng)限度,B項(xiàng)正確;加入FeSO4固體,二價(jià)鐵離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng),C項(xiàng)正確;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=eq\f(c2(Fe2+)·c(I2),c2(Fe3+)·c2(I-)),D項(xiàng)錯(cuò)誤。3、[2017·全國(guó)卷Ⅲ,28(4)]298K時(shí),將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsOeq\o\al(3-,3)(aq)+I(xiàn)2(aq)+2OH-(aq)AsOeq\o\al(3-,4)(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsOeq\o\al(3-,4))與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是______(填字母)。a.溶液的pH不再變化b.v(I-)=2v(AsOeq\o\al(3-,3))c.c(AsOeq\o\al(3-,4))/c(AsOeq\o\al(3-,3))不再變化d.c(I-)=y(tǒng)mol·L-1②tm時(shí),v正______v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。③tm時(shí)v逆______tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是______________________。④若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_(kāi)_______?!敬鸢浮竣賏c②大于③小于tm時(shí)生成物濃度較低④eq\f(4y3,x-y2)4、(2021·遼寧1月適應(yīng)性測(cè)試,7)某溫度下,在一恒容密閉容器中進(jìn)行如下兩個(gè)反應(yīng)并達(dá)到平衡:①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g)ΔH1<0②M(g)+N(gR(g)+Q(g)ΔH2>0下列敘述錯(cuò)誤的是()A.加入適量Z,①和②平衡均不移動(dòng)B.通入稀有氣體Ar,①平衡正向移動(dòng)C.降溫時(shí)無(wú)法判斷Q濃度的增減D.通入Y,則N的濃度增大【答案】B【解析】Z為固體,加入適量Z不影響反應(yīng)①的平衡移動(dòng),而反應(yīng)②與Z無(wú)關(guān),故加入Z也不影響反應(yīng)②的平衡移動(dòng),A正確;通入稀有氣體Ar,由于容器體積不變,故氣體濃度不發(fā)生改變,反應(yīng)①的平衡不移動(dòng),B錯(cuò)誤;溫度降低,反應(yīng)①正向進(jìn)行,反應(yīng)②逆向進(jìn)行,但兩個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)物的起始濃度未知,故無(wú)法判斷Q濃度的增減,C正確;通入氣體Y,反應(yīng)①平衡正向移動(dòng),Q的濃度增大,導(dǎo)致反應(yīng)②平衡逆向移動(dòng),則N的濃度增大,D正確。5、(2020·浙江7月選考,20)一定條件下:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),下列條件中,測(cè)定結(jié)果誤差最小的是()A.溫度0℃、壓強(qiáng)50kPaB.溫度130℃、壓強(qiáng)300kPaC.溫度25℃、壓強(qiáng)100kPaD.溫度130℃、壓強(qiáng)50kPa【答案】D【解析】測(cè)定NO2的相對(duì)分子質(zhì)量時(shí),要使平衡逆向移動(dòng),且逆向移動(dòng)的程度越大,測(cè)定結(jié)果的誤差越小。該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng),因此溫度越高、壓強(qiáng)越小時(shí),平衡逆向移動(dòng)的程度越大,故選D。6、[2021·湖南,16(1)(2)]氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲(chǔ)氫載體,且安全、易儲(chǔ)運(yùn),可通過(guò)下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵N≡NH—HN—H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8在一定溫度下,利用催化劑將NH3分解為N2和H2?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=________kJ·mol-1。(2)已知該反應(yīng)的ΔS=198.9J·mol-1·K-1,在下列哪些溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?__(填字母)。A.25℃B.125℃C.225℃D.325℃【答案】(1)+90.8(2)CD【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=390.8kJ·mol-1×3×2-(946kJ·mol-1+436.0kJ·mol-1×3)=+90.8kJ·mol-1。(2)若反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,則需ΔH-TΔS<0,T>eq\f(ΔH,ΔS)=eq\f(90.8×103J·mol-1,198.9J·mol-1·K-1)≈456.5K,即溫度應(yīng)高于(456.5-273)℃=183.5℃。7、[2019·全國(guó)卷Ⅰ,28(1)(2)]水煤氣變換[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工過(guò)程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)Shibata曾做過(guò)下列實(shí)驗(yàn):①使純H2緩慢地通過(guò)處于721℃下的過(guò)量氧化鈷 CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0250。②在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.0192。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_____H2(填“大于”或“小于”)。(2)721℃時(shí),在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng),則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________________(填字母)。A.<0.25B.0.25C.0.25~0.50D.0.50E.>0.50【答案】(1)大于(2)C【解析】(1)由題給信息①可知,H2(g)+CoO(s)Co(s)+H2O(g)(i)K1=eq\f(cH2O,cH2)=eq\f(1-0.0250,0.0250)=39;由題給信息②可知,CO(g)+CoO(s)Co(s)+CO2(g)(ii)K2=eq\f(cCO2,cCO)=eq\f(1-0.0192,0.0192)≈51.08。相同溫度下,平衡常數(shù)越大,反應(yīng)傾向越大,故CO還原氧化鈷的傾向大于H2。(2)第(1)問(wèn)和第(2)問(wèn)的溫度相同,且K1<K2,利用蓋斯定律,由(ii)-(i)得CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)K=eq\f(K2,K1)=eq\f(51.08,39)≈1.31,通過(guò)列“三段式”計(jì)算得出答案?!菊n時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1、已知①碳酸鈣的分解CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH1僅在高溫下自發(fā)進(jìn)行;②氯酸鉀的分解2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g)ΔH2在任何溫度下都自發(fā)進(jìn)行,下面有幾組焓變數(shù)據(jù),其中可能正確的是()A.ΔH1=-178.32kJ·mol-1ΔH2=-78.3kJ·mol-1B.ΔH1=+178.32kJ·mol-1ΔH2=-78.3kJ·mol-1C.ΔH1=-178.32kJ·mol-1ΔH2=+78.3kJ·mol-1D.ΔH1=+178.32kJ·mol-1ΔH2=+78.3kJ·mol-1【答案】B2、對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方向的判斷,下列說(shuō)法中正確的是()A.溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),放熱的熵減小的反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行B.溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),焓因素和熵因素共同決定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的方向C.反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的唯一因素D.固體的溶解過(guò)程與熵變無(wú)關(guān)【答案】B【解析】溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),化學(xué)反應(yīng)的方向由焓變和熵變共同決定,不能僅用焓變或熵變判斷反應(yīng)的方向。3、一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷正確的是()A.c1∶c2=3∶1B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0<c1<0.14mol·L-1【答案】D【解析】平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度之比亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正確;平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng)速率,Z生成表示正反應(yīng)速率且v生成(Y)∶v生成(Z)=3∶2,B不正確;由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0<c1<0.14mol·L-1,D正確。4、(雙選)已知:(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)ΔH=+74.9kJ·mol-1,下列說(shuō)法正確的是()A.該反應(yīng)中熵變、焓變皆大于0B.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),因此一定不能自發(fā)進(jìn)行C.碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加,但并不是任何條件下所有碳酸鹽分解一定能自發(fā)進(jìn)行D.能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)【答案】AC【解析】根據(jù)反應(yīng)方程式可知該反應(yīng)中熵變、焓變都大于0,A項(xiàng)正確;該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),但也是熵增大的反應(yīng),所以也可能自發(fā)進(jìn)行,B項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸鹽分解反應(yīng)中熵增加,但不是在任何條件下碳酸鹽分解都能夠自發(fā)進(jìn)行,如CaCO3的分解僅在高溫下自發(fā),C項(xiàng)正確;能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)不一定是放熱反應(yīng),不能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)也不一定是吸熱反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。5、下列事實(shí),不能用勒夏特列原理解釋的是A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,當(dāng)加入NaOH溶液后顏色變淺B.對(duì)于反應(yīng):2HI(g)H2(g)+I2(g),使平衡體系縮小體積增加壓強(qiáng),顏色變深C.Fe(SCN)3溶液中加入固體KSCN后顏色變深D.棕紅色氣體NO2(2NO2N2O4)縮小體積加壓后,顏色先變深后變淺【答案】B【解析】加入NaOH溶液后,NaOH和HBr、HBrO發(fā)生中和反應(yīng)導(dǎo)致平衡正向移動(dòng),則溶液顏色變淺,能用平衡移動(dòng)原理解釋,A項(xiàng)正確;對(duì)于左右兩端氣體系數(shù)之和相等的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),所以與勒夏特列原理無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)?,加入KSCN后,SCN-增多,使平衡向逆向移動(dòng),C項(xiàng)正確;增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),氣體顏色先變深后變淺,能用平衡移動(dòng)原理解釋,D項(xiàng)正確。6、實(shí)現(xiàn)“節(jié)能減排”和“低碳經(jīng)濟(jì)”的一個(gè)重要課題就是如何將CO2轉(zhuǎn)化為可利用的資源。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應(yīng)過(guò)程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,正確的是()A.ΔH>0,ΔS>0B.ΔH>0,ΔS<0C.ΔH<0,ΔS<0D.ΔH<0,ΔS>0【答案】C【解析】根據(jù)反應(yīng)過(guò)程中能量變化的情況可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,反應(yīng)放熱,ΔH<0;該反應(yīng)發(fā)生后氣體的物質(zhì)的量減小,ΔS<0。7、能說(shuō)明在固定的密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng):3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)已經(jīng)達(dá)到平衡的是:A.c(H2):c(N2):c(NH3)=3:1:2B.容器內(nèi)氣體的密度不再改變C.容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變D.氫氣消耗的速率是氮?dú)庀乃俾实?倍【答案】C【解析】平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量取決于起始配料比以及轉(zhuǎn)化的程度,不能作為判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù),A錯(cuò)誤;由質(zhì)量守恒定律可知,平衡前后氣體質(zhì)量始終不變,固定的密閉容器中混合氣體密度始終不變,所以混合氣體的密度不再變化,無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;該反應(yīng)是一個(gè)體積體積減小的反應(yīng),由質(zhì)量守恒定律可知,平衡前后氣體質(zhì)量不變,反應(yīng)中容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量增大,則容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,能表明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;氫氣消耗的速率和氮?dú)庀乃俾示鶠檎磻?yīng)速率,氫氣消耗的速率是氮?dú)庀乃俾实?倍不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤。8、關(guān)于硫酸工業(yè)中的催化氧化反應(yīng),可以用勒夏特列原理解釋的是()A.通入過(guò)量氧氣B.選擇V2O5做催化劑C.選擇常壓條件D.升溫至450℃左右【答案】A【解析】通入過(guò)量氧氣,增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),可以用勒夏特列原理解釋,A符合題意;催化劑只能改變反應(yīng)速率,不會(huì)引起化學(xué)平衡的移動(dòng),不能用勒夏特列原理解釋,B不符合題意;根據(jù)平衡移動(dòng)原理可知,增大壓強(qiáng),平衡向體積減小的方向移動(dòng),有利于三氧化硫的合成,所以選擇常壓條件,不能用勒夏特列原理解釋,C不符合題意;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度至450℃左右,平衡逆向移動(dòng),不利于三氧化硫的生成,所以升溫至450℃左右不能用勒夏特列原理解釋,D不符合題意。9、為減輕溫室效應(yīng),科學(xué)家已致力于研究CO2的捕捉與封存技術(shù),其反應(yīng)原理之一為:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH<0,下列措施既能加快反應(yīng)速率又能提高產(chǎn)率的是()A.升高溫度B.分離出CO(NH2)2C.縮小容器體積D.使用催化劑【答案】C【解析】升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡逆向移動(dòng),產(chǎn)率降低,A錯(cuò)誤;分離出CO(NH2)2,平衡不移動(dòng),B錯(cuò)誤;縮小容器體積,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,平衡正向移動(dòng),產(chǎn)率提高,C正確;使用催化劑,反應(yīng)速率加快,平衡不移動(dòng),產(chǎn)率不變,D錯(cuò)誤。10、下列說(shuō)法正確的是A.反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)達(dá)平衡后,加入單質(zhì)碳平衡必定向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.A2(g)+3B2(g)2AB3(g)達(dá)平衡后,若保待容器壓強(qiáng)不變,繼續(xù)通入0.2molA2和0.6molB2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則A2的轉(zhuǎn)化率一定變大C.2RO2(g)+O2(g)2RO3(g)△H=-197kJ·mol-1,升高溫度,正反應(yīng)速率減小D.在一定溫度下,一定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),當(dāng)混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡【答案】D【解析】單質(zhì)碳為固體,對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率沒(méi)有影響,A項(xiàng)錯(cuò)誤;A2(g)+3B2(g)2AB3(g)達(dá)平衡后,若保待容器壓強(qiáng)不變,繼續(xù)通入0.2molA2和0.6molB2,物質(zhì)的量與體積成正比,可能濃度不變,則平衡不移動(dòng),即A2的轉(zhuǎn)化率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)的熱效應(yīng)無(wú)關(guān),與活化分子百分?jǐn)?shù)有關(guān),升高溫度,正反應(yīng)速率一定增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為氣體的總質(zhì)量與氣體的總的物質(zhì)的量的比值,反應(yīng)C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g)假設(shè)開(kāi)始有1molH2O(g)參與,則起始?xì)怏w的平均相對(duì)分子質(zhì)量為18,假設(shè)全部轉(zhuǎn)化為氫氣和一氧化碳,則得到的混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量為2+28=30,則說(shuō)明隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為變量,故當(dāng)混合氣體的相對(duì)平均分子質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,D項(xiàng)正確。11、CO2催化加氫制取甲醇的研究,對(duì)于環(huán)境、能源問(wèn)題都具有重要的意義。反應(yīng)如下:反應(yīng)?。篊O2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)?H1=﹣58kJ·mol-1反應(yīng)ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2=+42kJ·mol-1下列說(shuō)法不正確的是A.增大氫氣濃度能提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率B.增大壓強(qiáng),有利于向生成甲醇的方向進(jìn)行,反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)增大C.升高溫度,生成甲醇的速率加快,反應(yīng)ⅱ的限度同時(shí)增加D.選用理想的催化劑可以提高甲醇在最終產(chǎn)物中的比率【答案】B【解析】增大氫氣濃度平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致二氧化碳消耗增大,所以二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大,A正確;增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),增大壓強(qiáng),反應(yīng)i的平衡正向移動(dòng),所以向生成甲醇的方向移動(dòng),但是化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變化學(xué)平衡常數(shù)不變,所以增大壓強(qiáng)反應(yīng)i的平衡常數(shù)不變,B錯(cuò)誤;升高溫度任何化學(xué)反應(yīng)速率都增大,升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),升高溫度反應(yīng)ii向正向移動(dòng),則反應(yīng)ii的反應(yīng)限度增大,C正確;催化劑具有選擇性和專一性、高效性,所以選用理想的催化劑可以提高甲醇在最終產(chǎn)物中的比率,D正確。12、等物質(zhì)的量的N2、H2充入某密閉容器中,在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。當(dāng)改變某個(gè)條件并維持新條件直至達(dá)到新的平衡時(shí),下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是()選項(xiàng)改變條件新平衡與原平衡比較A增大壓強(qiáng)N2的濃度一定減小B升高溫度N2的轉(zhuǎn)化率減小C充入一定量H2H2的轉(zhuǎn)化率不變,N2的轉(zhuǎn)化率增大D使用適當(dāng)催化劑NH3的體積分?jǐn)?shù)增大【答案】B【解析】正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但氮?dú)獾臐舛热匀槐仍胶獯螅珹錯(cuò)誤;正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率減小,B正確;充入一定量的氫氣,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率增大,而氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,C錯(cuò)誤;催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能改變平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤。13、(雙選)在恒容絕熱的容器中進(jìn)行反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)△H=-akJ·mol-1(a>0),下列說(shuō)法不正確的是A.容器中壓強(qiáng)不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)過(guò)程中A、B的轉(zhuǎn)化率始終相同C.增加A的濃度,平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)減少D.容器中氣體的密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【答案】AB【解析】D是固體,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變,壓強(qiáng)始終不變,所以不能用壓強(qiáng)不變來(lái)衡量反應(yīng)是否達(dá)到平衡,A錯(cuò)誤;只有當(dāng)A、B的投入量按反應(yīng)方程式系數(shù)比投入時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率才相同,B錯(cuò)誤;增加A濃度,平衡正向移動(dòng),B的物質(zhì)的量減少,平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)減少,C正確;混合氣體的密度,體積不變,反應(yīng)前后氣體質(zhì)量發(fā)生改變,所以反應(yīng)前后氣體密度發(fā)生改變,當(dāng)氣體的密度不變,表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確。14、一定條件下,在密閉恒容的容器中,發(fā)生反應(yīng):3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)ΔH<0,能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()A.v逆(N2)=v正(H2)B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)C.混合氣體的密度保持不變D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6【答案】C【解析】利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式的計(jì)量系數(shù)之比可知A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng)均表示正反應(yīng),無(wú)論反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)都成立;D項(xiàng)表示的濃度關(guān)系與是否平衡無(wú)關(guān);混合氣體的密度不變說(shuō)明容器中氣體的質(zhì)量不變,而平衡移動(dòng)則氣體的質(zhì)量改變,所以C項(xiàng)表示達(dá)到平衡狀態(tài)。15、在某溫度下,將1molH2和1molI2的氣態(tài)混合物充入1L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0;5min后達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得c(H2)=0.9mol·L-1,則下列結(jié)論中,不能成立的是()A.平衡時(shí)H2、I2的轉(zhuǎn)化率相等B.從反應(yīng)開(kāi)始至平衡的過(guò)程中,v(HI)=0.04mol·L-1·min-1C.其他條件不變?cè)傧蛉萜髦谐淙肷倭縃2,I2的轉(zhuǎn)化率提高D.若將容器溫度提高,其平衡常數(shù)K一定增大【答案】D【解析】H2、I2化學(xué)計(jì)量數(shù)相同,按物質(zhì)的量1∶1加入H2、I2,達(dá)到平衡后兩種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相同,A正確;由化學(xué)方程式可知c(HI)=0.2mol·L-1,即v(HI)=0.2mol·L-1÷5min=0.04mol·L-1·min-1,B正確;充入少量H2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),I2的轉(zhuǎn)化率提高,C正確;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,D錯(cuò)誤。16、(雙選)一定溫度下,在三個(gè)容積均為1L恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(正反應(yīng)放熱),測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:容器容器1容器2容器3反應(yīng)溫度T/K500500600反應(yīng)物投入量1molCO、2molH22molCH3OH1molCO、2molH2平衡v正(H2)/(mol·L-1·s-1)v1v2v3平衡c(CH3OH)/(mol·L-1)c1c2c3平衡體系總壓強(qiáng)p/Pap1p2p3物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率αα1(CO)α2(CH3OH)α3(CO)平衡常數(shù)KK1K2K3下列敘述正確的是()A.v1<v2,2c1>c2B.α1(CO)>α3(CO),v1<v3C.p2>2p3,K1<K3D.c2>2c3,α2(CH3OH)+α3(CO)<1【答案】BD【解析】采用比較的方法分析,對(duì)照容器的特點(diǎn),將容器1和容器2對(duì)比,將容器1和容器3對(duì)比。容器2中加入2molCH3OH等效于在相同條件下反應(yīng)物投入量為1molCO、2molH2,容器2中起始反應(yīng)物物質(zhì)的量為容器1的2倍,容器2相當(dāng)于在容器1達(dá)到平衡后增大壓強(qiáng),將容器的體積縮小到原來(lái)的一半,增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快,則v1<v2,增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)c2>2c1,p2<2p1,α1(CO)+α2(CH3OH)<1;容器1和容器2的溫度相同,則K1=K2;容器3相當(dāng)于在容器1達(dá)到平衡后升高溫度,升高溫度反應(yīng)速率加快,則v1<v3,升高溫度平衡逆向移動(dòng),平衡時(shí)c3<c1,p3>p1,α1(CO)>α3(CO),K1>K3。根據(jù)分析可知,v1<v2,c2>2c1,A錯(cuò)誤;根據(jù)分析可知:v1<v3,α1(CO)>α3(CO),B正確;K1>K3,p2<2p1,p3>p1,則p2<2p3,C錯(cuò)誤;c2>2c1,c3<c1,則c2>2c3;α1(CO)+α2(CH3OH)<1,α1(CO)>α3(CO),則α2(CH3OH)+α3(CO)<1,D正確。17、一定條件下,容積為1L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g)ΔH=+148.9kJ·mol-1。(1)下列各項(xiàng)中能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填字母)。a.4v消耗(SiF4)=v生成(HF)b.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化c.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再變化d.HF的體積分?jǐn)?shù)不再變化(2)反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表(表中t2>t1)所示。反應(yīng)時(shí)間/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通過(guò)a或b的值及化學(xué)平衡原理說(shuō)明t1時(shí)反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài):________________________________________________________________________。(3)若只改變一個(gè)條件使上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)變大,該反應(yīng)________(填字母)。a.一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)b.一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng)c.一定是減小壓強(qiáng)造成的d.一定是升高溫度造成的e.SiF4的平衡轉(zhuǎn)化率一定增大【答案】(1)bcd(2)a=1.60(或b=0.80),說(shuō)明在一定條件下,t1~t2時(shí)各組分的濃度(或物質(zhì)的量)均已不再發(fā)生改變,則t1時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)(3)ade【解析】(1)反應(yīng)過(guò)程中任何時(shí)刻均有4v消耗(SiF4)=v生成(HF);該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),氣體的壓強(qiáng)、總質(zhì)量不再變化,各氣體的體積分?jǐn)?shù)不再變化。(2)0~t1min,反應(yīng)消耗的SiF4為0.40mol,根據(jù)已知反應(yīng)可確定消耗的H2O為0.80mol,故a=1.60,t2min時(shí),H2O仍為1.60mol,故b=0.80。由此可判斷t1時(shí)該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。18、氨是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。(1)在一定溫度下,在固定容積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是________(填字母)。A.3v正(H2)=2v逆(NH3)B.單位時(shí)間生成mmolN2的同時(shí)生成3mmolH2C.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化D.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化(2)工業(yè)上可用天然氣為原料來(lái)制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理,在一定溫度下,容積為2L的恒容密閉容器中測(cè)得如下表所示數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:時(shí)間/minCH4/molH2O/molCO/molH2/mol00.401.00005a0.80c0.6070.20b0.20d100.210.810.190.64①分析表中數(shù)據(jù),判斷5min時(shí)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)?________(填“是”或“否”),前5min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)=________________。②反應(yīng)在7~10min內(nèi),CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是________(填字母)。A.減少CH4的物質(zhì)的量 B.降低溫度C.升高溫度 D.充入H2(3)氨的催化氧化:4NH3+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)。在1L密閉容器中充入4molNH3(g)和5molO2(g),保持其他條件不變,測(cè)得c(NO)與溫度的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的ΔH______(填“>”“<”或“=”)0;T0℃下,NH3的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。【答案】(1)C(2)①是0.02mol·L-1·min-1②D(3)<75%【解析】(1)3v逆(NH3)=2v正(H2)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;生成mmolN2,必生成3mmolH2,但反應(yīng)不一定達(dá)到平衡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),壓強(qiáng)不變可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)正確;混合氣體總質(zhì)量不變,容器容積不變,所以混合氣體的密度始終不變,故混合氣體的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)①根據(jù)反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),結(jié)合表中數(shù)據(jù)5min時(shí)H2為0.60mol,可知CO為0.20mol,即c=0.20,則a=0.20,7min時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量與5min時(shí)相同,所以5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);v(CH4)=eq\f(0.40-0.20mol,2L×5min)=0.02mol·L-1·min-1。②10min時(shí),只有CO的物質(zhì)的量減少,其他物質(zhì)的物質(zhì)的量都增加,所以原因只能是充入氫氣,使平衡逆向移動(dòng),故選D。(3)由圖像可知,NO的濃度達(dá)到最大值后,隨溫度升高,NO的濃度又逐漸減小,所以該反應(yīng)的ΔH<0;T0℃時(shí),c(NO)=3.0mol·L-1,則反應(yīng)消耗的n(NH3)=3.0mol,NH3的轉(zhuǎn)化率為eq\f(3.0mol,4mol)×100%=75%。19、肼(N2H4)與N2O4是火箭發(fā)射中最常用的燃料與助燃劑。(1)800℃時(shí),某密閉容器中存在如下反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)ΔH>0,若開(kāi)始向容器中加入1mol·L-1的NO2,反應(yīng)過(guò)程中NO的產(chǎn)率隨時(shí)間的變化如圖中曲線Ⅰ所示。①反應(yīng)Ⅱ相對(duì)于反應(yīng)Ⅰ而言,改變的條件可能是________。②請(qǐng)?jiān)趫D中繪制出在其他條件與反應(yīng)Ⅰ相同,反應(yīng)在820℃時(shí)進(jìn)行,NO的產(chǎn)率隨時(shí)間的變化曲線。(2)已知N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57.20kJ·mol-1,開(kāi)始時(shí),將一定量的NO2、N2O4充入一個(gè)容器為2L的恒容密閉容器中,濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如下表所示:時(shí)間/min051015202530c(X)/(mol·L-1)0.2c0.60.61.0c1c1c(Y)/(mol·L-1)0.6c0.40.40.4c2c2①c(X)代表________(填化學(xué)式)的濃度。②前10min內(nèi)用NO2表示的反應(yīng)速率為_(kāi)___________;20min時(shí)改變的條件是__________________________;重新達(dá)到平衡時(shí),NO2的百分含量________(填字母)。a.增大b.減小c.不變d.無(wú)法判斷【答案】(1)①使用催化劑eq\a\vs4\al(②,,,,,,)(2)①NO2②0.04mol·L-1·min-1向容器中加入0.8molNO2(其他合理答案也可)b【解析】(1)①由于反應(yīng)Ⅱ達(dá)到平衡時(shí)產(chǎn)率與反應(yīng)Ⅰ相同但所用時(shí)間減少,故改變的條件是使用催化劑;②溫度升高,速率加快且有利于平衡向右移動(dòng),因此達(dá)到平衡所用時(shí)間比反應(yīng)Ⅰ少但比Ⅱ多,NO的產(chǎn)率高于0.6。(2)①由表中數(shù)據(jù)知,X代表的物質(zhì)濃度增加值是Y代表的物質(zhì)濃度減小值的二倍,故X代表NO2,Y代表N2O4;②0~10min內(nèi),NO2濃度增加了0.4mol·L-1,故v(NO2)=0.04mol·L-1·min-1;20min時(shí),NO2濃度增大而N2O4濃度不變,故改變的條件是向容器中

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