化學(xué)平衡移動(dòng)

第三單元化學(xué)平衡移動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練練知能、提成績(jī)限時(shí)測(cè)評(píng)(時(shí)間:40分鐘)測(cè)控導(dǎo)航表考點(diǎn)易中平衡移動(dòng)原理及應(yīng)用1,2,6影響化學(xué)平衡的因素3,5,8化學(xué)平衡圖象4,711,12綜合應(yīng)用9,1013,14基礎(chǔ)過(guò)關(guān)1.(2014洛陽(yáng)模擬)下列敘述中,不能用平衡移動(dòng)原理解釋的是(C)A.紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺B.高壓比常壓有利于合成SO3的反應(yīng)C.由H2、I2(g)、HI(g)氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深D.黃綠色的氯水光照后顏色變淺解析:反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g),加壓時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但加壓的瞬間c(NO2)濃度增大,顏色變深,然后濃度再逐漸減小,顏色先變深后變淺;2SO2+O22SO3,增大壓強(qiáng),平衡右移,有利于SO3的合成;反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)。加壓平衡不移動(dòng),但因體積減小,c(I2)增大,顏色加深;氯水中Cl2+H2OHClO+HCl、2HClO2HCl+O2↑,c(HClO)減小、使平衡右移。2.在固定容積的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過(guò)程某一時(shí)刻SO2、O2、SO3濃度分別為0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,達(dá)到平衡時(shí)濃度可能正確的是(B)A.SO2、O2分別為0.4mol·L-1、0.2mol·L-1B.SO2為0.25mol·L-1C.SO2、SO3均為0.15mol·L-1D.SO2為0.24mol·L-1,SO3為0.14mol·L-1解析:可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行到底,假設(shè)反應(yīng)由正反應(yīng)或逆反應(yīng)開(kāi)始建立。A項(xiàng),0.2mol·L-1SO3全部轉(zhuǎn)化時(shí),SO2和O2濃度才是0.4mol·L-1、0.2mol·L-1;B項(xiàng),SO2的濃度應(yīng)在0～0.4mol·L-1;根據(jù)S元素守恒,其濃度之和為0.4mol·L-1,兩者濃度不可能均為0.15mol·L-1,C、D兩項(xiàng)都不正確。3.(2013福建莆田一中模擬)為了探索外界條件對(duì)反應(yīng)aX(g)+bY(g)cZ(g)的影響。以X和Y物質(zhì)的量比為a∶b開(kāi)始反應(yīng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到不同條件下達(dá)到平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。以下判斷正確的是(C)A.ΔH>0,a+b>c B.ΔH>0,a+b<cC.ΔH<0,a+b>c D.ΔH<0,a+b<c解析:由圖象可知隨壓強(qiáng)增大,Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,即增大壓強(qiáng)平衡右移,所以a+b>c,又因升高溫度Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,即升高溫度平衡逆向移動(dòng),所以ΔH<0。4.(2014河北唐山一模)在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(g)aZ(g)ΔH=QkJ·mol-1,開(kāi)始按體積比2∶1將X、Y充入反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng)。圖甲和圖乙是根據(jù)反應(yīng)繪制的圖象,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(C)A.圖甲,p1>p2,a<3B.圖甲,T1<T2,Q>0C.圖乙,t1時(shí)表示恒溫、恒壓條件下,向平衡體系中充入一定量的Z氣體D.圖乙,如果a=3,t2時(shí)表示向體系中加入了催化劑解析:根據(jù)早拐早平,反應(yīng)速率較快,得到T2>T1,p1>p2且高溫下Z的體積分?jǐn)?shù)小,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),Q<0,B錯(cuò);高壓下Z體積分?jǐn)?shù)小,該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積增大的反應(yīng),a>3,A錯(cuò);恒溫、恒壓充入Z氣體,c(Z)增大,c(X)、c(Y)減小,v(逆)增大,v(正)減小,且平衡與原平衡等效,建立新平衡與原平衡相同,C正確;若a=3,t2時(shí)也可能是縮小容器體積,D錯(cuò)。5.(2013福建三明質(zhì)檢)碘單質(zhì)難溶于水卻易溶于KI溶液。碘水中加入KI溶液發(fā)生反應(yīng):I2(aq)+I-(aq)QUOTE(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖,下列說(shuō)法不正確的是(B)A.上述正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.上述體系中加入苯,平衡不移動(dòng)C.可運(yùn)用該反應(yīng)原理除去硫粉中少量的碘單質(zhì)D.實(shí)驗(yàn)室配制碘水時(shí),為增大碘單質(zhì)的溶解度可加入適量KI溶液解析:升高溫度,平衡常數(shù)減小,即升溫平衡逆向移動(dòng),因此正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A正確;I2難溶于水,但易溶于苯,故加入苯后,I2萃取到苯層中,降低了原反應(yīng)體系中I2的濃度,使平衡左移,B錯(cuò)誤;含少量I2的硫粉加入到KI溶液中,發(fā)生反應(yīng):I2(aq)+I-(aq)QUOTE(aq),可將I2除去,C正確;加入適量KI溶液增大了c(I-),使平衡正向移動(dòng),有利于I2的溶解,D正確。6.(2012年重慶理綜)在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g)ΔH1<0;x(g)+3y(g)2z(g)ΔH2>0進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所作的功),下列敘述錯(cuò)誤的是(A)A.等壓時(shí),通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變B.等壓時(shí),通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高C.等容時(shí),通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變D.等容時(shí),通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大解析:A.等壓條件下,通入惰性氣體,反應(yīng)體系的壓強(qiáng)減小,第二個(gè)反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),放出熱量,溫度升高,導(dǎo)致第一個(gè)反應(yīng)逆向移動(dòng),c的物質(zhì)的量減少。B.等壓時(shí),通入z氣體,第二個(gè)反應(yīng)逆向移動(dòng),使溫度升高。C.等容時(shí),通入惰性氣體,反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變。D.等容時(shí),通入z氣體,平衡逆向移動(dòng),y的物質(zhì)的量濃度增大。7.(2013浙江湖州菱湖中學(xué)模擬)在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g)ΔH>0;平衡移動(dòng)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(B)A.p1<p2,縱坐標(biāo)指A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.p1>p2,縱坐標(biāo)指C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)C.p1<p2,縱坐標(biāo)指A的轉(zhuǎn)化率D.p1<p2,縱坐標(biāo)指混合氣體的平均摩爾質(zhì)量解析:因?yàn)檎磻?yīng)是吸熱的、體積減小的反應(yīng),根據(jù)圖象可知,隨著溫度的升高,縱坐標(biāo)表示的量是逐漸增大的,由于升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以A不正確。當(dāng)溫度相同時(shí),壓強(qiáng)越大,平衡越有利于向正反應(yīng)方向移動(dòng),C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,A的轉(zhuǎn)化率越大,氣體平均摩爾質(zhì)量越大,所以根據(jù)圖象可知B正確,C、D都是錯(cuò)誤的,答案選B。8.(2013福建莆田質(zhì)檢)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+57kJ·mol-1,在溫度為T1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(D)A.a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:a>cB.a、c兩點(diǎn)氣體的顏色:a深,c淺C.b、c兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率:b>cD.由b點(diǎn)到a點(diǎn),可以用加熱的方法解析:a、c兩點(diǎn)溫度相同,但壓強(qiáng)p(a)<p(c),所以反應(yīng)速率c>a,A錯(cuò)誤;c點(diǎn)壓強(qiáng)大,氣體濃度大,顏色深,B錯(cuò)誤;由圖象可知,b、c兩點(diǎn)轉(zhuǎn)化率相等,C錯(cuò)誤;該反應(yīng)的ΔH>0,升高溫度平衡正向移動(dòng),NO2的體積分?jǐn)?shù)增大,D項(xiàng)正確。9.(2013河北唐山二模節(jié)選)800℃時(shí),在2L的恒容密閉容器中充入2molNO和1molO2發(fā)生反應(yīng),2NO(g)+O2(g)2NO2(g),經(jīng)5min達(dá)到平衡,測(cè)得c(NO)=0.5mol·L-1,并放熱QkJ。(1)5min內(nèi)v(O2)=。

(2)該條件下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=。

(3)若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此時(shí)v正v逆(填“>”、“=”或“<”)。

(4)若向平衡混合物中僅充入1molNO2,平衡向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)。達(dá)新平衡時(shí),NO2的體積分?jǐn)?shù)(填“增大”、“減小”或“不變”)。

解析:(1)Δc(NO)=QUOTE-0.5mol·L-1=0.5mol·L-1,v(NO)=QUOTE=0.1mol·L-1·min-1;v(O2)=QUOTEv(NO)=0.05mol·L-1·min-1。(2)由已知條件得生成1molNO2放出熱量QkJ,則生成2molNO2放熱為2QkJ故ΔH=-2QkJ·mol-1。(3)原平衡中K=QUOTE=QUOTE=4,Q=QUOTE=4,平衡不移動(dòng),v正=v逆。(4)c(NO2)增大,平衡向逆向移動(dòng),平衡后效果等效于對(duì)原平衡加壓,NO2體積分?jǐn)?shù)增大。答案:(1)0.05mol·L-1·min-1(2)-2QkJ·mol-1(3)=(4)逆向增大10.(2014廣東梅州質(zhì)檢)水煤氣是一種高效氣體燃料,其主要成分是CO和H2,可用水蒸氣通過(guò)熾熱的炭制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH=+131kJ·mol-1(1)T溫度下,四個(gè)容器中均進(jìn)行著上述反應(yīng),各容器中炭足量,其他物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度及正、逆反應(yīng)速率關(guān)系如下表所示。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)表中相應(yīng)的空格。容器編號(hào)c(H2O)/mol·L-1c(CO)/mol·L-1c(H2)/mol·L-1v正、v逆比較Ⅰ0.060.600.10v正=v逆Ⅱ0.060.500.40①Ⅲ0.120.400.80v正<v逆Ⅳ0.120.30②v正=v逆①,②。在T溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為員。

(2)另有一個(gè)容積可變的密閉容器。恒溫恒壓下,向其中加入1.0mol炭和1.0mol水蒸氣(H2O),發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器的體積變?yōu)樵瓉?lái)的1.25倍。平衡時(shí)水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為;向該容器中補(bǔ)充amol炭,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率將(填“增大”、“減小”或“不變”)。

(3)在一定條件下用水煤氣能合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH>0,向合成甲醇反應(yīng)體系中通入少量CO則平衡移動(dòng),減小壓強(qiáng)則平衡移動(dòng),降低溫度則平衡移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)。

解析:(1)根據(jù)Ⅰ可知,K=QUOTE=1.00,Ⅱ中Q=QUOTE=QUOTE>K,所以反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率。在Ⅳ中反應(yīng)處于平衡狀態(tài),設(shè)c(H2)=amol·L-1,則QUOTE=1.00,解得a=0.40。(2)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)起始量(mol) 1.0 0 0轉(zhuǎn)化量(mol) x x x平衡量(mol) 1.0-x x x所以有1.0-x+x+x=1.25×1.0,解得x=0.25所以轉(zhuǎn)化率是QUOTE×100%=25%炭是固體,所以增加炭的量,平衡不移動(dòng),水蒸氣的轉(zhuǎn)化率不變。(3)增加CO的濃度,平衡向右移動(dòng)。因?yàn)榉磻?yīng)是體積減小的、吸熱的可逆反應(yīng),所以減小壓強(qiáng)或降低溫度平衡都向左移動(dòng)。答案:(1)①v正<v逆②0.401.00(2)25%不變(3)向右向左向左能力提升11.(2013福建永春一中質(zhì)檢)在密閉容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);CO2(g)的平衡物質(zhì)的量濃度c(CO2)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(A)A.平衡狀態(tài)A與C相比,平衡狀態(tài)A的c(CO)小B.在T2時(shí),若反應(yīng)處于狀態(tài)D,則一定有v正<v逆C.反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH>0D.若T1、T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K2解析:由反應(yīng)方程式可知c(CO2)越大,則c(CO)越小,因?yàn)閏(CO2)A點(diǎn)小于C點(diǎn),所以A點(diǎn)c(CO)大,A錯(cuò)誤;T2時(shí)c(CO2)平衡狀態(tài)小于D狀態(tài),說(shuō)明D狀態(tài)時(shí)反應(yīng)逆向進(jìn)行,即v逆>v正,B正確;由圖像看出升高溫度c(CO2)增大,即平衡正向移動(dòng),說(shuō)明ΔH>0,C正確;對(duì)于吸熱反應(yīng),溫度越高K越大,因T2>T1,所以K2>K1,D正確。12.(2013福建福州質(zhì)檢)一定溫度下,往a、b兩容器中各注入1mol三氧化硫,a、b兩容器起始體積和壓強(qiáng)均相同,分別保持恒容和恒壓,發(fā)生以下反應(yīng):2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)兩容器中三氧化硫物質(zhì)的量隨時(shí)間(t)變化的示意圖為(B)解析:所給反應(yīng)正向?yàn)闅怏w物質(zhì)的量增大的反應(yīng),反應(yīng)從開(kāi)始到建立平衡的過(guò)程中,a、b兩裝置相比較而言,a中壓強(qiáng)較大,反應(yīng)較快,達(dá)平衡的時(shí)間較短,且平衡時(shí)n(SO3)較多,據(jù)此可知B正確。13.某研究小組在實(shí)驗(yàn)室探究氨基甲酸銨(NH2COONH4)分解反應(yīng)平衡常數(shù)和水解反應(yīng)速率的測(cè)定。(1)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:溫度/℃15.020.025.030.035.0平衡總壓強(qiáng)/kPa5.78.312.017.124.0平衡氣體總濃度/mol·L-12.4×10-33.4×10-34.8×10-36.8×10-39.4×10-3①可以判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是。

A.2v(NH3)=v(CO2)B.密閉容器中總壓強(qiáng)不變C.密閉容器中混合氣體的密度不變D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變②根據(jù)表中數(shù)據(jù),列式計(jì)算25.0℃時(shí)的分解平衡常數(shù):;

③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個(gè)帶活塞的密閉真空容器中,在25.0℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量(填“增加”“減少”或“不變”)。

④氨基甲酸銨分解反應(yīng)的焓變?chǔ)0(填“>”“=”或“<”)。熵變?chǔ)0(填“>”“=”或“<”)。

(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O該研究小組分別用三份不同初始濃度的氨基甲酸銨溶液測(cè)定水解反應(yīng)速率,得到c(NH2COO-)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖所示。⑤計(jì)算25.0℃時(shí),0～6min氨基甲酸銨水解反應(yīng)的平均速率:。

⑥根據(jù)圖中信息,如何說(shuō)明該水解反應(yīng)速率隨溫度升高而增大:。

解析:(1)①v(NH3)與v(CO2)不論是否平衡,都為2∶1的關(guān)系,A錯(cuò)誤;反應(yīng)物是固體,產(chǎn)物為氣體,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器中氣體的總量不再變化,所以總壓強(qiáng)不變,B正確;ρ=QUOTE,容器體積一定,所以密度不變,說(shuō)明氣體的質(zhì)量一定,即反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C正確;NH3占總體積的QUOTE,CO2占QUOTE,體積分?jǐn)?shù)也始終不變,D錯(cuò)誤,故選B、C。②根據(jù)K=c2(NH3)·c(CO2),按NH3占總濃度的QUOTE,CO2占總濃度的QUOTE計(jì)算。③壓縮容器體積,根據(jù)勒夏特列原理,平衡左移,固體質(zhì)量增加。④隨溫度升高,平衡氣體總濃度增大,向正反應(yīng)方向移動(dòng),說(shuō)明正反應(yīng)吸熱,ΔH>0;由固體生成氣體,混亂度增加,所以ΔS>0。(2)⑤由圖中數(shù)據(jù)知c0=2.2mol·L-1,c6=1.9mol·L-1,所以v=QUOTE=QUOTE=0.05mol·L-1·min-1。⑥比較15.0℃和25.0℃兩條曲線的斜率即可。起始濃度:c(15.0℃)>c(25.0℃),但斜率25.0℃大于15.0℃,故溫度越高反應(yīng)速率越快。答案:(1)①BC②K=c2(NH3)·c(CO2)=QUOTEc2·QUOTEc=QUOTE×(4.8×10-3)3≈1.6×10-8③增加④>>(2)⑤0.05mol·L-1·min-1⑥25.0℃時(shí)反應(yīng)物初始濃度較小,但0～6min的平均反應(yīng)速率(曲線的斜率)仍比15.0℃時(shí)的大14.(2013泉州模擬)Ⅰ.在一定條件下,xA+yBzC,達(dá)到平衡,試填寫(xiě)下列空白:(1)已知C是氣體,且x+y=z,加壓時(shí)平衡如果發(fā)生移動(dòng),則平衡必向方向移動(dòng)。

(2)若B、C是氣體,其他條件不變時(shí)增加A的用量,平衡不移動(dòng),則A的狀態(tài)為。

Ⅱ.已知NO2和N2O4可以相互轉(zhuǎn)化:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中,反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖。(1)圖中共有兩條曲線X和Y,其中曲線表示NO2濃度隨時(shí)間的變化;a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中,表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是。下列不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

A.容器內(nèi)混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而改變B.容器內(nèi)混合氣體的密度不隨時(shí)間變化而改變C.容器內(nèi)混合氣體的顏色不隨時(shí)間變化而改變D.容器內(nèi)混合氣體的平均分子量不隨時(shí)間變化而改變(2)①前10min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=mol·L-1·min-1。

②0～15min,反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)的平