第19講-化學(xué)平衡(練)(新教材新高考)(解析版)

第19講化學(xué)平衡1．一定條件下，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)。2．反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，若在恒壓絕熱容器中發(fā)生，下列選項(xiàng)表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是()A．容器內(nèi)的溫度不再變化B．容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化C．相同時(shí)間內(nèi)，斷開(kāi)H—H的數(shù)目和斷開(kāi)N—H的數(shù)目比為2∶1D．容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2【答案】A【解析】已知反應(yīng)為放熱反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)的溫度不變時(shí)，平衡不再移動(dòng)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)符合題意；反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)前后壓強(qiáng)均不變，當(dāng)壓強(qiáng)不再變化時(shí)，不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)不符合題意；相同時(shí)間內(nèi)，斷開(kāi)H—H的數(shù)目和斷開(kāi)N—H的數(shù)目比為1∶2時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)不符合題意；當(dāng)濃度為1∶3∶2時(shí)，無(wú)法證明正、逆反應(yīng)速率相等，即無(wú)法判定是否達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)不符合題意。3．在一密閉容器中，反應(yīng)aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將容器縮小為原來(lái)的一半，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，A的濃度是原來(lái)的1.6倍，則下列說(shuō)法正確的是()A．平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) B．a(chǎn)>c＋dC．物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減小 D．物質(zhì)D的濃度減小【答案】B【解析】容器縮小為原來(lái)的一半，若平衡不移動(dòng)，則A的濃度應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，而實(shí)際濃度是原來(lái)的1.6倍，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，a>c＋d，A的轉(zhuǎn)化率增大。4．SO2的催化氧化是硫酸工業(yè)中的重要反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，圖中L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下列說(shuō)法正確的是()A．X代表壓強(qiáng)B．L2>L1C．Ka＝KbD．若c點(diǎn)的溫度或壓強(qiáng)分別為L(zhǎng)2、X1，則c點(diǎn)v(SO2)正>v(SO2)逆【答案】D【解析】A項(xiàng)，若X為壓強(qiáng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率減小，則X表示溫度，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，L表示壓強(qiáng)，應(yīng)為L(zhǎng)1>L2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，X表示溫度，則a、b點(diǎn)溫度不同，則平衡常數(shù)不同，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，c點(diǎn)時(shí)未達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡正向移動(dòng)，則c點(diǎn)v(SO2)正>v(SO2)逆，正確。5．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(g)R(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不會(huì)使反應(yīng)①的平衡移動(dòng)，而反應(yīng)②與Z無(wú)關(guān)，故加入Z也不會(huì)使反應(yīng)②的平衡移動(dòng)，A正確；通入稀有氣體Ar，由于容器容積不變，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平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)②平衡逆向移動(dòng)，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。6.在一個(gè)溫度恒定、容積固定的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，已知m＋n＝p＋q，且該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()①體系的壓強(qiáng)不再改變②氣體的密度不再改變③各氣體的濃度不再改變④各氣體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變⑤反應(yīng)速率v(C)∶v(D)＝p∶q⑥單位時(shí)間內(nèi)nmolB斷鍵反應(yīng)，同時(shí)pmolC也斷鍵反應(yīng)A．①②③④⑤⑥ B．①②③C．①②③④⑥ D．④⑤⑥【答案】C【解析】該反應(yīng)的特點(diǎn)是隨著反應(yīng)進(jìn)行，該體系的壓強(qiáng)將改變，壓強(qiáng)不變時(shí)說(shuō)明達(dá)到平衡，①可以作為平衡的標(biāo)志。隨著反應(yīng)進(jìn)行，m(氣)將發(fā)生變化，根據(jù)ρ＝eq\f(m(氣),V)，ρ不變，V不變，則m(氣)也不變，說(shuō)明達(dá)到平衡，②可以作為平衡的標(biāo)志。各組分的濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)不再改變，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，③和④可以作為平衡的標(biāo)志。速率之比等于方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，不論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在這一關(guān)系，故⑤不一定是平衡狀態(tài)。單位時(shí)間內(nèi)nmolB斷鍵反應(yīng)，說(shuō)明反應(yīng)正向進(jìn)行，同時(shí)pmolC斷鍵反應(yīng)，說(shuō)明反應(yīng)逆向進(jìn)行，正、逆反應(yīng)速率相等，⑥可以作為平衡的標(biāo)志。7．為探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響，某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是()A．該實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察顏色變化來(lái)判斷生成物濃度的變化B．觀察到現(xiàn)象a比現(xiàn)象b中紅色更深，即可證明增加反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)C．進(jìn)行Ⅱ、Ⅲ對(duì)比實(shí)驗(yàn)的主要目的是防止由于溶液體積變化引起各離子濃度變化而干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出D．若Ⅰ中加入KSCN溶液的體積改為2mL也可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹敬鸢浮緿【解析】若Ⅰ中加入KSCN溶液的體積改為2mL，氯化鐵溶液過(guò)量，不僅有濃度問(wèn)題，還有反應(yīng)物的用量問(wèn)題，故D錯(cuò)誤。8．下列事實(shí)不能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋的是()A．在強(qiáng)堿存在的條件下，酯的水解反應(yīng)進(jìn)行較完全B．加催化劑，使N2和H2在一定條件下轉(zhuǎn)化為NH3C．可用濃氨水和NaOH固體快速制取氨D．加壓條件下有利于SO2與O2反應(yīng)生成SO3【答案】B【解析】應(yīng)注意區(qū)別化學(xué)平衡移動(dòng)原理和化學(xué)反應(yīng)速率理論的應(yīng)用范圍，加催化劑只能提高化學(xué)反應(yīng)速率，故B項(xiàng)不能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋。9．如圖是關(guān)于反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的平衡移動(dòng)圖像，影響平衡移動(dòng)的原因可能是()A．升高溫度，同時(shí)加壓B．降低溫度，同時(shí)減壓C．增大反應(yīng)物濃度，同時(shí)減小生成物濃度D．增大反應(yīng)物濃度，同時(shí)使用催化劑【答案】C【解析】圖中t時(shí)刻改變條件，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡正向移動(dòng)。升高溫度，同時(shí)加壓，v(正)、v(逆)均增大，A錯(cuò)誤；降低溫度，同時(shí)減壓，v(正)、v(逆)均減小，B錯(cuò)誤；增大反應(yīng)物濃度，同時(shí)減小生成物濃度，v(正)瞬間增大而v(逆)瞬間減小，平衡正向移動(dòng)，C正確；增大反應(yīng)物濃度，同時(shí)使用催化劑，v(正)、v(逆)均增大，D錯(cuò)誤。10．汽車(chē)尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋N2(g)ΔH＜0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行，下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))?！敬鸢浮竣冖堍荨窘馕觥竣龠_(dá)到平衡時(shí)，v正應(yīng)保持不變；②由于是放熱反應(yīng)，又是絕熱容器，體系溫度升高，平衡左移，K減小，當(dāng)K不變時(shí)，溫度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)；③圖中達(dá)到平衡時(shí)，CO、CO2的改變量不是1∶1；④w(NO)逐漸減小，達(dá)到平衡時(shí)保持不變；⑤因正反應(yīng)放熱，容器絕熱，故反應(yīng)開(kāi)始后體系溫度升高，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，體系溫度不再發(fā)生變化；⑥ΔH是一個(gè)定值，不能用于判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。1．反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH<0，達(dá)到平衡時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A．減小容器體積，平衡向右移動(dòng)B．加入催化劑，Z的產(chǎn)率增大C．增大c(X)，X的轉(zhuǎn)化率增大D．降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大【答案】D【解析】該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等，減小容器體積(加壓)，平衡不發(fā)生移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑可同時(shí)同倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率，故平衡不發(fā)生移動(dòng)，Z的產(chǎn)率不變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大c(X)，平衡正向移動(dòng)，但X的轉(zhuǎn)化率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率增大，D項(xiàng)正確。2．下列關(guān)于可逆反應(yīng)A(？)＋2B(s)C(g)ΔH<0，敘述正確的是()A．當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡之后，氣體摩爾質(zhì)量不變，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．平衡后，恒溫下擴(kuò)大容器體積，再次平衡后氣體密度一定減小C．平衡后，恒容下降低溫度，再次平衡后氣體中C的體積分?jǐn)?shù)可能減小D．平衡后，恒溫恒容下，通入氣體C，氣體C的濃度可能不變【答案】D【解析】若A不是氣體，氣體摩爾質(zhì)量一直不變，不能判斷是否是平衡狀態(tài)，若A是氣體，可以判斷，故A錯(cuò)誤；若A不是氣體，溫度不變，平衡常數(shù)不變，氣體C的濃度不變，密度也不變，若A是氣體，氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)相等，平衡不移動(dòng)，密度減小，故B錯(cuò)誤；若A不是氣體，C的體積分?jǐn)?shù)可能一直是100%，若A是氣體，降低溫度，平衡正向移動(dòng)C的體積分?jǐn)?shù)增加，故C錯(cuò)誤；若A不是氣體，恒溫恒容下，平衡常數(shù)不變，氣體C的濃度不變，故D正確。3．室溫下，向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應(yīng)：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．增大C2H5OH濃度，有利于生成C2H5BrB．若反應(yīng)物均增大至3mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變C．為縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，將起始溫度提高至50℃D．加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量【答案】C【解析】增大C2H5OH濃度，平衡正向移動(dòng)，有利于生成C2H5Br，A正確；當(dāng)投料比與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相等時(shí)，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率相等，原投料比1∶1等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則C2H5OH和HBr的轉(zhuǎn)化率之比等于1∶1，將反應(yīng)物均增大至3mol，投料比不變，轉(zhuǎn)化率之比不變，B正確；溫度升高至50℃，C2H5Br氣化，平衡正向移動(dòng)，反應(yīng)趨于完全，不再存在平衡，C錯(cuò)誤；加入的NaOH與HBr反應(yīng)，平衡逆向移動(dòng)，乙醇的物質(zhì)的量增大，D正確。4．一定壓強(qiáng)下，向10L密閉容器中充入1molS2Cl2(g)和1molCl2，發(fā)生反應(yīng)：S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2和SCl2的消耗速率(v)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．A、B、C、D四點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)下，達(dá)到平衡狀態(tài)的是B、DB．正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能C．達(dá)到平衡后再加熱，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．在300℃下，達(dá)到平衡后縮小容器容積，重新達(dá)到平衡后，Cl2的平衡轉(zhuǎn)化率不變【答案】B【解析】反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，所以Cl2與SCl2的消耗速率之比為1∶2時(shí)為平衡狀態(tài)，據(jù)圖可知B、D滿足條件，故A正確；據(jù)圖可知B、D點(diǎn)之后繼續(xù)升高溫度SCl2的消耗速率變大的更多，即逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，平衡逆向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，焓變小于0，焓變＝正反應(yīng)活化能－逆反應(yīng)活化能，所以正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能，故B錯(cuò)誤，C正確；該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，壓強(qiáng)不影響平衡，所以縮小容器容積，重新達(dá)到平衡后與原平衡為等效平衡，氯氣的轉(zhuǎn)化率不變，故D正確。5．處于平衡狀態(tài)的反應(yīng)：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)ΔH>0，不改變其他條件的情況下，下列敘述正確的是()A．加入催化劑，反應(yīng)途徑將發(fā)生改變，ΔH也隨之改變B．升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，H2S的分解率也增大C．增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，將引起體系溫度降低D．若體系保持恒容，充入一定量H2后達(dá)到新平衡，H2的濃度將減小【答案】B【解析】加入催化劑，反應(yīng)途徑將發(fā)生改變，活化能改變，但ΔH不變，A錯(cuò)誤；升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，正、逆反應(yīng)速率增大；升高溫度，平衡正向移動(dòng)，H2S的分解率增大，B正確；增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)體系的溫度升高，C錯(cuò)誤；保持恒容，充入一定量H2，平衡逆向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，達(dá)到新平衡時(shí)，c(H2)仍比原平衡大，D錯(cuò)誤。6．已知反應(yīng)：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始以物質(zhì)的量之比為1∶1充入反應(yīng)物，不同壓強(qiáng)條件下，H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示(M、N點(diǎn)標(biāo)記為▲)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．上述反應(yīng)的ΔH<0B．N點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率一定比M點(diǎn)的快C．降低溫度，H2的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%D．工業(yè)上用此法制取甲烷應(yīng)采用更高的壓強(qiáng)【答案】A【解析】根據(jù)題圖，隨著溫度的升高，H2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH<0，A項(xiàng)正確；N點(diǎn)壓強(qiáng)大于M點(diǎn)的，M點(diǎn)溫度高于N點(diǎn)的，因此無(wú)法確定兩點(diǎn)的反應(yīng)速率快慢，B項(xiàng)錯(cuò)誤；此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能完全進(jìn)行到底，C項(xiàng)錯(cuò)誤；控制合適的溫度和壓強(qiáng)，既能保證反應(yīng)速率較快，也能保證H2有較高的轉(zhuǎn)化率，采用更高的壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求更高，增加經(jīng)濟(jì)成本，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．已知反應(yīng)：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始以物質(zhì)的量之比為1∶1充入反應(yīng)物，不同壓強(qiáng)條件下，H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示(M、N點(diǎn)標(biāo)記為)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．上述反應(yīng)的ΔH<0B．N點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率一定比M點(diǎn)的快C．降低溫度，H2的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%D．工業(yè)上用此法制取甲烷應(yīng)采用更高的壓強(qiáng)【答案】A【解析】根據(jù)題圖，隨著溫度的升高，H2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，A項(xiàng)正確；N點(diǎn)壓強(qiáng)大于M點(diǎn)的，M點(diǎn)溫度高于N點(diǎn)的，因此無(wú)法確定兩點(diǎn)反應(yīng)速率的快慢，B項(xiàng)錯(cuò)誤；此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，不能完全進(jìn)行到底，C項(xiàng)錯(cuò)誤；控制合適的溫度和壓強(qiáng)，既能保證反應(yīng)速率較快，也能保證H2有較高的轉(zhuǎn)化率，采用更高的壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求更高，增加經(jīng)濟(jì)成本，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)＋xB(g)2C(g)，達(dá)到平衡后，在不同的時(shí)間段，分別改變影響反應(yīng)的一個(gè)條件，測(cè)得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率分別隨時(shí)間的變化如圖所示：下列說(shuō)法中正確的是()A．30～40min內(nèi)該反應(yīng)使用了催化劑B．化學(xué)方程式中的x＝1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．30min時(shí)減小壓強(qiáng)，40min時(shí)升高溫度D．8min前A的平均反應(yīng)速率為0.08mol·L－1·min－1【答案】CD【解析】若使用催化劑，則化學(xué)反應(yīng)速率增大，A錯(cuò)誤；由濃度-時(shí)間圖像可知，A、B的濃度變化相同，故A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，都為1；由反應(yīng)速率-時(shí)間圖像可知，30min時(shí)改變的條件為減小壓強(qiáng)，40min時(shí)改變的條件為升高溫度，且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤、C正確；前8min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為eq\f(2.00mol·L－1－1.36mol·L－1,8min)＝0.08mol·L－1·min－1，D正確。9.丙烯腈(CH2===CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下：①C3H6(g)＋NH3(g)＋eq\f(3,2)O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)ΔH＝－515kJ·mol－1②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)ΔH＝－353kJ·mol－1有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是____________________________________________；提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是______________________________________。(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460℃。低于460℃時(shí)，丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是____________________________；高于460℃時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選，填標(biāo)號(hào))。A．催化劑活性降低 B．平衡常數(shù)變大C．副反應(yīng)增多 D．反應(yīng)活化能增大【解析】(1)由題給生成丙烯腈的熱化學(xué)方程式①可知其反應(yīng)的特點(diǎn)：正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)；故降低溫度或降低壓強(qiáng)，平衡均向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率。在化工生產(chǎn)中由于此反應(yīng)會(huì)伴隨副反應(yīng)發(fā)生，為提高丙烯腈反應(yīng)的選擇性，使用合適催化劑十分重要。(2)由圖(a)可知，低于460℃時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而增大，高于460℃時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而降低，當(dāng)460℃時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率最高，而根據(jù)反應(yīng)①可知反應(yīng)放熱，其丙烯腈的產(chǎn)率理應(yīng)隨著溫度的升高而降低。圖(a)展示的產(chǎn)率變化與反應(yīng)①應(yīng)該呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化相矛盾的原因是低于460℃時(shí)，圖(a)中呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化是未達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率變化，當(dāng)460℃時(shí)達(dá)到平衡，高于460℃時(shí)呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化才是平衡產(chǎn)率?！敬鸢浮?1)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC10．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要意義。(1)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動(dòng)。②若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)，v正________(填“>”“<”或“＝”)v逆。(2)課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，應(yīng)用此法反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的措施是________(填字母)。A．使用更高效的催化劑B．升高溫度C．及時(shí)分離出氨D．充入氮?dú)?，增大氮?dú)獾臐舛?保持容器容積不變)②若在某溫度下，2L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。用H2表示0～10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝____________。從第11min起，壓縮容器的容積為1L，則n(N2)的變化曲線為_(kāi)_______(填字母)?！窘馕觥?1)①恒溫恒壓條件下，向題述平衡體系中通入氦氣，則反應(yīng)容器的容積會(huì)增大，各物質(zhì)的濃度會(huì)減小，平衡會(huì)向氣體分子數(shù)增大的方向(向左)移動(dòng)。②反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時(shí)沒(méi)有達(dá)到平衡，反應(yīng)向右進(jìn)行，所以v正>v逆。(2)①該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)減少的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)；使用更高效的催化劑，反應(yīng)速率增大，但平衡不移動(dòng)；分離出氨，平衡雖然正向移動(dòng)，但反應(yīng)速率減??；充入氮?dú)?，平衡正向移?dòng)且反應(yīng)速率增大。②0～10min時(shí)，N2從0.6mol減少到0.2mol，變化量為0.4mol，則H2的變化量為1.2mol，v(H2)＝1.2mol÷2L÷10min＝0.06mol·L－1·min－1。平衡時(shí)壓縮容器的容積，氣體的壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，N2的物質(zhì)的量在原有基礎(chǔ)上減小，曲線d符合題意?！敬鸢浮?1)①向左②>(2)①D②0.06mol·L－1·min－1d1.(2020·浙江卷)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)，N2O4越少越好，即使平衡逆向移動(dòng)。正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，要使平衡逆向移動(dòng)，需減小壓強(qiáng)、升高溫度，故選D項(xiàng)。2.(2020·浙江卷)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(c2Fe2＋,c2Fe3＋×c2I－)【答案】D【解析】加入苯，振蕩，苯萃取了I2，水溶液中的c(I2)減小，平衡正向移動(dòng)，A正確；反應(yīng)開(kāi)始時(shí)n(KI)＞n(FeCl3)，反應(yīng)中KI過(guò)量；經(jīng)苯兩次萃取分離后，水溶液中c(I2)很小，加入KSCN，溶液呈紅色，說(shuō)明水溶液中仍含有Fe3＋，證明該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，存在一定限度，B正確；加入FeSO4固體，c(Fe2＋)增大，平衡逆向移動(dòng)，C正確；該反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，平衡常數(shù)K＝eq\f(c2Fe2＋·cI2,c2Fe3＋·c2I－)，D錯(cuò)誤。3．(2020·江蘇卷)CH4與CO2重整生成H2和CO的過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)=2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝247.1kJ·mol－1H2(g)＋CO2(g)=H2O(g)＋CO(g)ΔH＝41.2kJ·mol－1在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1條件下，CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．升高溫度、增大壓強(qiáng)均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B．曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C．相同條件下，改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D．恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1條件下，反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值，改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應(yīng)，CH4轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值【答案】B【解析】甲烷和二氧化碳反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向即正向移動(dòng)，甲烷的轉(zhuǎn)化率增大，甲烷和二氧化碳的反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，甲烷的轉(zhuǎn)化率減小，故A錯(cuò)誤；根據(jù)兩個(gè)反應(yīng)得到總反應(yīng)為CH4(g)＋2CO2(g)=H2(g)＋3CO(g)＋H2O(g)，加入的CH4與CO2物質(zhì)的量相等，CO2的消耗量大于CH4的消耗量，因此CO2的轉(zhuǎn)化率大于CH4的轉(zhuǎn)化率，因此曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化，故B正確；使用高效催化劑，只能提高反應(yīng)速率，但不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，故C錯(cuò)誤；800K時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為X點(diǎn)的值，可以通過(guò)改變二氧化碳的量來(lái)提高甲烷的轉(zhuǎn)化率達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值，故D錯(cuò)誤。4.（2019·浙江選考）下列說(shuō)法正確的是（）A．H(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)，其他條件不變，縮小反應(yīng)容器體積，正逆反應(yīng)速率不變B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的質(zhì)量不再改變說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡C．若壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化能說(shuō)明反應(yīng)2A(?)＋B(g)?2C(?)已達(dá)平衡，則A、C不能同時(shí)是氣體D．1molN2和3molH2反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2轉(zhuǎn)化率為10%，放出的熱量為Q1；在相同溫度和壓強(qiáng)下，當(dāng)2molNH3分解為N2和H2的轉(zhuǎn)化率為10%時(shí)，吸收的熱量為Q2，Q2不等于Q1【答案】B【解析】該可逆反應(yīng)的反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不發(fā)生變化，當(dāng)縮小反應(yīng)容器體積，相當(dāng)于加壓，正逆反應(yīng)速率同等程度增加，A項(xiàng)錯(cuò)誤；在建立平衡前，碳的質(zhì)量不斷改變，達(dá)到平衡時(shí)，質(zhì)量不變，因而碳的質(zhì)量不再改變說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡，B項(xiàng)正確；若壓強(qiáng)不再改變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，表明反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)不等，故A、C不可能均為氣體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；易知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH，合成氨氣實(shí)際參與反應(yīng)n(H2)=3×10％=0.3mol，因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨氣時(shí)實(shí)際消耗的n(NH3)=2×10％=0.2mol，Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|，則Q1=Q2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2019·海南卷)反應(yīng)C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g)ΔH>0，在一定條件下于密閉容器中達(dá)到平衡。下列各項(xiàng)措施中，不能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是()A．增大容器容積 B．升高反應(yīng)溫度C．分離出部分氫氣 D．等容下通入惰性氣體【答案】D【解析】該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，增大反應(yīng)容器的容積，體系的壓強(qiáng)減小，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，能提高乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率，A不符合題意；該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，升高反應(yīng)溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，可提高乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率，B不符合題意；分離出部分氫氣，減小了生成物濃度，平衡正向移動(dòng)，可提高乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率，C不符合題意；等容下通入惰性氣體，體系的總壓強(qiáng)增大，物質(zhì)的濃度不變，因此化學(xué)平衡不移動(dòng)，對(duì)乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率無(wú)影響，D符合題意。6.(2018·天津卷)室溫下，向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發(fā)生反應(yīng)：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38.4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．加入NaOH，可增大乙醇的物質(zhì)的量B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC．若反應(yīng)物均增大至2mol，則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D．若起始溫度提高至60℃，可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間【答案】D【解析】加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物質(zhì)的量增大，A項(xiàng)正確；增大HBr濃度，平衡右移，有利于生成C2H5Br，B項(xiàng)正確；原反應(yīng)物按物質(zhì)的量之比1∶1加入，又按物質(zhì)的量之比1∶1反應(yīng)，兩者的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1；若將反應(yīng)物均增大至2mol，其平衡轉(zhuǎn)化率之比仍為1∶1，C項(xiàng)正確；溫度提高至60℃，化學(xué)反應(yīng)速率雖然加快，但溴乙烷的沸點(diǎn)較低，會(huì)揮發(fā)出大量的溴乙烷，導(dǎo)致逆反應(yīng)速率減小，故無(wú)法判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．(2019·江蘇卷)CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH＝41.2kJ·mol－1反應(yīng)Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)=CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＝－122.5kJ·mol－1在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化見(jiàn)圖。其中：CH3OCH3的選擇性＝eq\f(2×CH3OCH3的物質(zhì)的量,反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量)×100%①溫度高于300℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是____________________________。②220℃時(shí)，在催化劑作用下CO2與H2反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得CH3OCH3的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度，一定能提高CH3OCH3選擇性的措施有__________________________?！窘馕觥竣儆蓤D像可知，當(dāng)溫度高于300℃時(shí)，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，而CH3OCH3的選擇性降低，即此溫度下主要發(fā)生的是反應(yīng)Ⅰ，因反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升；而反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過(guò)下降幅度。②要提高CH3OCH3的選擇性，有兩種措施：一是增大壓強(qiáng)，使反應(yīng)Ⅱ的平衡向右移動(dòng)，從而提高CH3OCH3的選擇性；二是使用對(duì)反應(yīng)Ⅱ催化活性更高的催化劑，使反應(yīng)Ⅱ更易發(fā)生，從而提高CH3OCH3的選擇性?！敬鸢浮竣俜磻?yīng)Ⅰ的Δ