第2课时 影响化学平衡的因素 课后·训练提升 基础巩固 1.下列说法不正确的是()。 A.反应混合物中各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动 B.外界条件的改变引起v正遮,则平衡一定发生移动 C.平衡移动时,反应物的浓度一定减小 D.外界条件发生变化,化学平衡不一定移动 答案:C 解析:外界条件的改变使正、逆反应速率不相等时才能使化学平衡发生移动,升高 温度使化学平衡逆向移动时反应物的浓度增大。 2.已知反应A2(g十2B2(g)一2AB2(g)△H<0,下列说法正确的是()。 A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动 B.升高温度有利于反应速率的增大,从而缩短达到平衡所需的时间 C.达到平衡后,升高温度或增大压强(减小容器的容积)都有利于该反应平衡正向 移动 D达到平衡后,降低温度或减小压强(增大容器的容积)都有利于该反应平衡正向 移动 答案B 解析:A2(g十2B2(g)一2AB2(g)的正反应是放热的、气体体积缩小的反应,升高温 度,正、逆反应速率均增大,达到平衡需要的时间减少,但吸热方向的速率增大得 更多,所以平衡向逆反应方向移动,A项、C项错误,B项正确:减小压强(增大容器 的容积),平衡向逆反应方向移动,D项错误。 3.已知化学反应2A(?)十B(g)2C(?)达到平衡,当增大压强(减小容积)时,平衡向 逆反应方向移动,则下列情况可能的是( A.A是气体C是固体 B.A、C均为气体 C.A、C均为固体 D.A是固体,C是气体 答案D 解析:增大压强,平衡逆向移动说明逆反应是气体物质的量减小的反应,故C为气 体,A为非气态(如固体)
第 2 课时 影响化学平衡的因素 课后· 基础巩固 1.下列说法不正确的是( )。 A.反应混合物中各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动 B.外界条件的改变引起 v 正≠v 逆,则平衡一定发生移动 C.平衡移动时,反应物的浓度一定减小 D.外界条件发生变化,化学平衡不一定移动 答案:C 解析:外界条件的改变使正、逆反应速率不相等时才能使化学平衡发生移动,升高 温度使化学平衡逆向移动时反应物的浓度增大。 2.已知反应 A2(g)+2B2(g) 2AB2(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )。 A.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动 B.升高温度有利于反应速率的增大,从而缩短达到平衡所需的时间 C.达到平衡后,升高温度或增大压强(减小容器的容积)都有利于该反应平衡正向 移动 D.达到平衡后,降低温度或减小压强(增大容器的容积)都有利于该反应平衡正向 移动 答案:B 解析:A2(g)+2B2(g) 2AB2(g)的正反应是放热的、气体体积缩小的反应,升高温 度,正、逆反应速率均增大,达到平衡需要的时间减少,但吸热方向的速率增大得 更多,所以平衡向逆反应方向移动,A 项、C 项错误,B 项正确;减小压强(增大容器 的容积),平衡向逆反应方向移动,D 项错误。 3.已知化学反应 2A(?)+B(g) 2C(?)达到平衡,当增大压强(减小容积)时,平衡向 逆反应方向移动,则下列情况可能的是( )。 A.A 是气体,C 是固体 B.A、C 均为气体 C.A、C 均为固体 D.A 是固体,C 是气体 答案:D 解析:增大压强,平衡逆向移动说明逆反应是气体物质的量减小的反应,故 C 为气 体,A 为非气态(如固体)
4.恒温下,反应:aX(g)一bY(g十cZ(g)达到平衡后,把容器容积压缩到原来的一半 且达到新平衡时,X的物质的量浓度由0.1molL1增大到0.19molL1,下列判断 正确的是( A.a>b+c B.av运的点是( )。 4NO的转化率 ·A C 温度 AA点 B.B点 C.C点 DD点 答案:C 解析:坐标系的纵轴表示NO的平衡转化率横轴表示温度,曲线上的任意一点表 示在该温度下达到平衡状态时对应的NO的转化率。C点时NO的平衡转化率 比对应温度下的NO的平衡转化率小,因此需要转化更多的NO,即C点未达到平 衡状态,且v>v延。A点表示未达到平衡状态,但A点时NO的平衡转化率比对 应温度下的NO的平衡转化率大,V<v逆。B、D点表示达到平衡状态。 7.一定条件下,生成物水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )
4.恒温下,反应:aX(g) bY(g)+cZ(g)达到平衡后,把容器容积压缩到原来的一半 且达到新平衡时,X 的物质的量浓度由 0.1 mol·L -1 增大到 0.19 mol·L -1 ,下列判断 正确的是( )。 A.a>b+c B.ab+c。 5.在一定条件下,反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到了平衡,改变某一条件,发生 下述变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是( )。 A.v(SO2)增大 B.v(SO3)减小 C.O2 的百分含量发生变化 D.SO3 的质量不变 答案:C 解析:若正、逆反应速率同等程度地增大或减小,仍然相等,平衡不移动;O2 的百分 含量发生变化,化学平衡一定发生移动;SO3 的质量不变,平衡不移动。 6.已知反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔHv 逆的点是( )。 A.A 点 B.B 点 C.C 点 D.D 点 答案:C 解析:坐标系的纵轴表示 NO 的平衡转化率,横轴表示温度,曲线上的任意一点表 示在该温度下达到平衡状态时对应的 NO 的转化率。C 点时 NO 的平衡转化率 比对应温度下的 NO 的平衡转化率小,因此需要转化更多的 NO,即 C 点未达到平 衡状态,且 v 正>v 逆。A 点表示未达到平衡状态,但 A 点时 NO 的平衡转化率比对 应温度下的 NO 的平衡转化率大,v 正<v 逆。B、D 点表示达到平衡状态。 7.一定条件下,生成物水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是( )
+水蒸气含量 T 时间 温度的影响 +水蒸气含量 时间 压强的影响 A.CO2(g+2NH3(g,一CONH2)2(s+HO(g)△HT,且升高温度,水蒸气含量减少,即平衡逆向移动, 正反应为放热反应,B、C两项错误;由压强的影响图像知,P1>p2,且增大压强,水蒸 气含量增加,平衡正向移动,正反应是气体分子数减小的反应,A项正确,D项错 误。 8对于可逆反应A2(g十3B2(g)一2AB3(g)△H<0,下列图像正确的是()。 (AB3)1 1×107Pa 2×107Pa 3×107Pa 温度 温度 B (AB3)t 300C p(A)计 400C 1500C 100C 300℃ 压强 时间 C D 答案:C 解析:升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,交叉点后,逆反应 速率应该大于正反应速率,A项错误;该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压 强,平衡向正反应方向移动,所以生成物的含量增大而不是减小,B项错误;该反应 是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则生成物的含量减小,一定温度下, 增大压强,平衡向正反应方向移动,则生成物的含量增大,C项正确:温度越高,反应
温度的影响 压强的影响 A.CO2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH0 C.CH3CH2OH(g) CH2 CH2(g)+H2O(g) ΔH>0 D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g) 2C6H5CH CH2(g)+2H2O(g) ΔHT1,且升高温度,水蒸气含量减少,即平衡逆向移动, 正反应为放热反应,B、C 两项错误;由压强的影响图像知,p1>p2,且增大压强,水蒸 气含量增加,平衡正向移动,正反应是气体分子数减小的反应,A 项正确,D 项错 误。 8.对于可逆反应 A2(g)+3B2(g) 2AB3(g) ΔH<0,下列图像正确的是( )。 答案:C 解析:升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,交叉点后,逆反应 速率应该大于正反应速率,A 项错误;该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压 强,平衡向正反应方向移动,所以生成物的含量增大而不是减小,B 项错误;该反应 是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则生成物的含量减小,一定温度下, 增大压强,平衡向正反应方向移动,则生成物的含量增大,C 项正确;温度越高,反应
速率越大,则达到平衡所需时间越短,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物的 含量增大,D项错误。 9.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是() A.工业上制取SO3,通常需要使用催化剂:2SO2(g十O2(g,一2SO3(g) B.铁在潮湿的空气中容易生锈 C.减小容器的容积,H2、I2、HI平衡体系混合气体颜色变深:H2(g十H2(g,一2HI(g) D.实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气:C2+H2C一H+CI+HCIO 答案D 解析:催化剂不会使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,A项错误:铁生锈是 不可逆过程,不能用勒夏特列原理解释,B项错误;H2(g十H2(g,一2HI(g)反应后气体 体积不变,减小容器的容积,I2(g)浓度增大,气体颜色变深,但平衡不移动,不能用勒 夏特列原理解释,C项错误;氯气与水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离 子浓度大,有利于化学平衡逆向移动,从而抑制氯气溶解,实验室用排饱和食盐水 的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,D项正确。 10.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g+C(s)一2CO(g)△H0,达到平衡后,若改 变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。每小问中,第一个空填“正向移 动逆向移动”或“不移动”,第二个空填“增大减小”或“不变”。 (1)增加C(s),则平衡 ,c(CO2) (2)保持温度不变,缩小反应容器的容积,则平衡 ,c(CO2)】 (3)保持反应容器的容积和温度不变,通入N2,则平 衡 c(CO2) (4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡 cCO)】 答案(1)不移动不变(2)逆向移动增大 (3)不移动不变(4)正向移动增大 解析(1)C为固体,增加C的量,其浓度不变,平衡不移动,cC02)不变。 (2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,C(CO2)增 大。 (3)通入N2,但容积和温度不变,平衡不会发生移动,c(CO2)不变。 (4)容积不变,升高温度,平衡向吸热方向移动,c(C0)增大。 11.(1)工业上利用H2与C02合成二甲醚的反应为6H2(g十2C02(g CH3OCH3(g+3HO(g)△H<0:温度升高,反应达到新的平衡后,CH3OCH3的产率 将 (填“变大变小”或“不变,下同),混合气体的平均相对分子质量 将 (2)某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下,改变起始氧气的物质的量对反应 4NO2(g+O2(g)一2N2O5(g)△H<0的影响
速率越大,则达到平衡所需时间越短,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应物的 含量增大,D 项错误。 9.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是( )。 A.工业上制取 SO3,通常需要使用催化剂:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) B.铁在潮湿的空气中容易生锈 C.减小容器的容积,H2、I2、HI 平衡体系混合气体颜色变深:H2(g)+I2(g) 2HI(g) D.实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气:Cl2+H2O H++Cl-+HClO 答案:D 解析:催化剂不会使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,A 项错误;铁生锈是 不可逆过程,不能用勒夏特列原理解释,B 项错误;H2(g)+I2(g) 2HI(g)反应后气体 体积不变,减小容器的容积,I2(g)浓度增大,气体颜色变深,但平衡不移动,不能用勒 夏特列原理解释,C 项错误;氯气与水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离 子浓度大,有利于化学平衡逆向移动,从而抑制氯气溶解,实验室用排饱和食盐水 的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,D 项正确。 10.在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)+C(s) 2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,若改 变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。每小问中,第一个空填“正向移 动”“逆向移动”或“不移动”;第二个空填“增大”“减小”或“不变”。 (1)增加 C(s),则平衡 ,c(CO2) 。 (2)保持温度不变,缩小反应容器的容积,则平衡 ,c(CO2) 。 (3)保持反应容器的容积和温度不变,通入 N2,则平 衡 ,c(CO2) 。 (4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡 ,c(CO) 。 答案:(1)不移动 不变 (2)逆向移动 增大 (3)不移动 不变 (4)正向移动 增大 解析:(1)C 为固体,增加 C 的量,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。 (2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,c(CO2)增 大。 (3)通入 N2,但容积和温度不变,平衡不会发生移动,c(CO2)不变。 (4)容积不变,升高温度,平衡向吸热方向移动,c(CO)增大。 11.(1)工业上利用 H2 与 CO2 合成二甲醚的反应为 6H2(g)+2CO2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0;温度升高,反应达到新的平衡后,CH3OCH3的产率 将 (填“变大”“变小”或“不变”,下同),混合气体的平均相对分子质量 将 。 (2)某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下,改变起始氧气的物质的量对反应 4NO2(g)+O2(g) 2N2O5(g) ΔH<0 的影响
平衡时N2O的百分含量 起始时n(O2) ①图像中T1和T2的关系是T (填>②C 解析(1)正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二甲醚的产率变小。气体 的质量不变,物质的量增大,因此混合气体的平均相对分子质量将变小。 (2)①正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物含量降低,所以 温度是T1>T2。 ②增加氧气的浓度,能增大NO2的转化率,所以反应物NO2的转化率最大的是C 点。 拓展提高 1.在一密闭容器中进行以下可逆反应:M(g)十N(g)P(g十2L(?)。在不同的条件下 P的质量分数的变化情况如图,则该反应( WP)◆ I20C、200kPa 50℃、200kPa 50"℃、600kPa A.正反应放热,L是固体 B.正反应放热,L是气体 C.正反应吸热,L是气体 D.正反应放热,L是固体或气体 答案B 解析:依据图像分析,相同条件下,先拐先平温度高,压强大,依据I、Ⅱ可知温度越 高w(P)越小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应。结合Ⅱ、Ⅲ,压强越 大,w(P)越小,说明增大压强平衡逆向移动,增大压强平衡向体积减小的方向移动, 则L为气体。 2.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应xA(g)十B(g)C(g),达到平衡时,测 得A的浓度为0.5olLl,在温度不变的条件下,将容器的容积扩大到原来的两
①图像中 T1 和 T2 的关系是 T1 (填“>”“ ②C 解析:(1)正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,二甲醚的产率变小。气体 的质量不变,物质的量增大,因此混合气体的平均相对分子质量将变小。 (2)①正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物含量降低,所以 温度是 T1>T2。 ②增加氧气的浓度,能增大 NO2 的转化率,所以反应物 NO2的转化率最大的是 C 点。 拓展提高 1.在一密闭容器中进行以下可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+2L(?)。在不同的条件下 P 的质量分数的变化情况如图,则该反应( )。 A.正反应放热,L 是固体 B.正反应放热,L 是气体 C.正反应吸热,L 是气体 D.正反应放热,L 是固体或气体 答案:B 解析:依据图像分析,相同条件下,先拐先平温度高,压强大,依据Ⅰ、Ⅱ可知温度越 高 w(P)越小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应。结合Ⅱ、Ⅲ,压强越 大,w(P)越小,说明增大压强平衡逆向移动,增大压强平衡向体积减小的方向移动, 则 L 为气体。 2.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g),达到平衡时,测 得 A 的浓度为 0.5 mol·L -1 ,在温度不变的条件下,将容器的容积扩大到原来的两
倍,反应再次达到平衡,测得A的浓度降低为0.3olLl。下列有关判断正确的是 () A.x+y0.25 mol-L-I,说明减小压强,平衡向逆反应方向移动,x+>z,C的体积分数 降低,B的浓度减小。 3.可逆反应mA(g十nB(g)一pC(g十gD(g)的-t图像如图甲所示,若其他条件都不 变,只是在反应前加入合适的正催化剂,则其-1图像如图乙所示。 ①a1=a2②a12⑥1=2⑦两图中阴影部分面 积相等⑧图乙中阴影部分面积更大。 以上所述正确的组合为()。 ↑反应速率 0 E(A) b 逆(A) 0 t/s (朱加催化剂 图甲 ↑反应速率 'E(A) b #(A) t/s (加催化剂 图乙 A.②④⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.②③⑤⑦ D.①③⑥⑧ 答案:A
倍,反应再次达到平衡,测得 A 的浓度降低为 0.3 mol·L -1。下列有关判断正确的是 ( )。 A.x+y0.25 mol·L -1 ,说明减小压强,平衡向逆反应方向移动,x+y>z,C 的体积分数 降低,B 的浓度减小。 3.可逆反应 mA(g)+nB(g) pC(g)+gD(g)的 v-t 图像如图甲所示,若其他条件都不 变,只是在反应前加入合适的正催化剂,则其 v-t 图像如图乙所示。 ①a1=a2 ②a1t2 ⑥t1=t2 ⑦两图中阴影部分面 积相等 ⑧图乙中阴影部分面积更大。 以上所述正确的组合为( )。 图甲 图乙 A.②④⑤⑦ B.②④⑥⑧ C.②③⑤⑦ D.①③⑥⑧ 答案:A
解析:加入正催化剂能同等程度地降低正、逆反应的活化能,同等程度增大正、逆 反应速率,但不改变反应物和生成物的总能量,不改变反应的焓变,不改变化学平 衡状态。由此可得a1t2,②④⑤正确;y(A)△1表示A的消耗浓 度,V(A)△1表示A的生成浓度,两者之差为反应物A浓度的变化量,即图中的阴 影面积。催化剂不能使平衡发生移动,则两图中阴影部分面积相等,⑦正确。综 上,A项正确。 4.温度为To时,在容积固定的密闭容器中X(g)与Y(g)发生可逆反应生成Z(g),4 min时达到平衡,各物质浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同,温度 分别为T、T2时发生反应,Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正 确的是()。 c/(molL) 0.6r 0.5 0. 0.3 0.2 0 3 4 5 t/min 图a ↑c(Z/moL' T t/min 图b A.发生反应时,各物质的反应速率大小关系为v(X)=(Y)=2v(Z) B.图a中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5% C.To时,该反应的平衡常数为33.3 D.该反应正反应的反应热△H<O 答案:C 解析:根据题图a可知,0-4min时,X、Y的浓度分别减少0.25 mol-L-!、0.25 nol L-1,Z的浓度增加0.5 mol L-I,则化学方程式为X(g十Y(g)一2Z(g),同一反应 中各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,则2v(X)=2v(Y)=v(亿),A项错误; 题图a中,Y的起始浓度为0.4 mol-L-I,平衡浓度为0.15 mol L-,则Y的转化率为 0015mo1Lx100%=62.5%,B项错误:达到平衡时,c(X0.05molL-,c(Y0.15 0.4molL-1 molL,c(Z)=0.5molL,则平衡常数K=- 33,C项正确根据题因6可知,刀
解析:加入正催化剂能同等程度地降低正、逆反应的活化能,同等程度增大正、逆 反应速率,但不改变反应物和生成物的总能量,不改变反应的焓变,不改变化学平 衡状态。由此可得:a1t2,②④⑤正确;v 正(A)·Δt 表示 A 的消耗浓 度,v 逆(A)·Δt 表示 A 的生成浓度,两者之差为反应物 A 浓度的变化量,即图中的阴 影面积。催化剂不能使平衡发生移动,则两图中阴影部分面积相等,⑦正确。综 上,A 项正确。 4.温度为 T0 时,在容积固定的密闭容器中 X(g)与 Y(g)发生可逆反应生成 Z(g),4 min 时达到平衡,各物质浓度随时间变化的关系如图 a 所示。其他条件相同,温度 分别为 T1、T2 时发生反应,Z 的浓度随时间变化的关系如图 b 所示。下列叙述正 确的是( )。 图 a 图 b A.发生反应时,各物质的反应速率大小关系为 v(X)=v(Y)=2v(Z) B.图 a 中反应达到平衡时,Y 的转化率为 37.5% C.T0 时,该反应的平衡常数为 33.3 D.该反应正反应的反应热 ΔH<0 答案:C 解析:根据题图 a 可知,0~4 min 时,X、Y 的浓度分别减少 0.25 mol·L -1、0.25 mol·L -1 ,Z 的浓度增加 0.5 mol·L -1 ,则化学方程式为 X(g)+Y(g) 2Z(g),同一反应 中各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,则 2v(X)=2v(Y)=v(Z),A 项错误; 题图 a 中,Y 的起始浓度为 0.4 mol·L -1 ,平衡浓度为 0.15 mol·L -1 ,则 Y 的转化率为 (0.4-0.15)mol·L -1 0.4mol·L -1 ×100%=62.5%,B 项错误;达到平衡时,c(X)=0.05 mol·L -1 ,c(Y)=0.15 mol·L -1 ,c(Z)=0.5 mol·L -1 ,则平衡常数 K= 𝑐 2 (Z) 𝑐(X)·𝑐(Y) ≈33.3,C 项正确;根据题图 b 可知,T1
条件下反应先达到平衡,则T1>T2,T2→T1,温度升高,c(亿)增大,则平衡向正反应方向 移动,故正反应为吸热反应,△>0,D项错误。 5.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律 图像,其图像和实验结论表达正确的是( 平衡常数 温度 温度 ① ② ↑A的转化率 ↑A的体积分数 P 时间 n(B) ③ ④ 注:①对应的反应为A(g十3B(g)一2C(g):②对应的反应为A(g+B(g)一2C(g): ③对应的反应为A(g十3B(g)一2C(g):④对应的反应为A(g十B(g)一2C(g) A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应△H2 答案:C 解析:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,正、逆反应速率都增大,正反应速 率大于逆反应速率,化学平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应,即正反 应△>0,A项错误;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,平衡常数随着温度的升 高而增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应是吸热反应,即正反应△H>0,B项错 误:催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡,只是缩短反应达到平衡的时 间,反应物的体积分数不变,C项正确;一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐 加入B时,平衡向正反应方向移动,能提高A物质的转化率,该反应是一个反应前 后气体体积不变的化学反应,增大压强,平衡不移动,D项错误。 6氨是一种重要的化工原料,请回答下列各题: 己知合成氨的反应为N2(g十3H2(g)2NH3(g)△H=92.4 kJ-mol-1。图1表示 在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图2表示在其他 条件不变的情况下,改变初始氢气的物质的量对此反应平衡的影响
条件下反应先达到平衡,则 T1>T2,T2→T1,温度升高,c(Z)增大,则平衡向正反应方向 移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0,D 项错误。 5.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律 图像,其图像和实验结论表达正确的是( )。 注:①对应的反应为 A(g)+3B(g) 2C(g);②对应的反应为 A(g)+B(g) 2C(g); ③对应的反应为 A(g)+3B(g) 2C(g);④对应的反应为 A(g)+B(g) 2C(g)。 A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应 ΔHp2 答案:C 解析:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,正、逆反应速率都增大,正反应速 率大于逆反应速率,化学平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应,即正反 应 ΔH>0,A 项错误;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,平衡常数随着温度的升 高而增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应是吸热反应,即正反应 ΔH>0,B 项错 误;催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡,只是缩短反应达到平衡的时 间,反应物的体积分数不变,C 项正确;一定条件下,向含有一定量 A 的容器中逐渐 加入 B 时,平衡向正反应方向移动,能提高 A 物质的转化率,该反应是一个反应前 后气体体积不变的化学反应,增大压强,平衡不移动,D 项错误。 6.氨是一种重要的化工原料,请回答下列各题: 已知合成氨的反应为 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。图 1 表示 在 2 L 的密闭容器中反应时 N2 的物质的量随时间的变化曲线。图 2 表示在其他 条件不变的情况下,改变初始氢气的物质的量对此反应平衡的影响
n(N2)/mol a 0.6 N 0.3 1011 (/min 图1 +平衡时NH3的体积分数/% n 初始时n(H2)/mol 图2 (1)图1中反应开始至10min内该反应的平均反应速率 v(H2)= ;11min时,在其他条件不变的情况下,压缩容器的容 积为1L,则nN2)的变化曲线为 (填acbc”或d)e (2)图2中,E、F、R三点对应的平衡状态中,N2的转化率最高的是 点。 (3)图2中,T和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则T1 (填 >=”或了),在图中画出温 度为T2时,NH3的转化率随反应时间变化的预期结果示意图
图 1 图 2 (1)图 1 中反应开始至 10 min 内该反应的平均反应速率 v(H2)= ;11 min 时,在其他条件不变的情况下,压缩容器的容 积为 1 L,则 n(N2)的变化曲线为 (填“a”“b”“c”或“d”)。 (2)图 2 中,E、F、R 三点对应的平衡状态中,N2 的转化率最高的是 点。 (3)图 2 中,T1 和 T2 表示温度,对应温度下的平衡常数为 K1、K2,则 T1 (填 “>”“=”或“”或“=”)92.4 kJ,理由是 。 (5)为有效提高氢气的转化率,实际生产中宜采取的措施有 。 A.降低温度 B.不断补充氮气 C.恒容时,充入氦气 D.升高温度 E.原料气不断循环 F.及时移出氨 (6)氨催化氧化制 NO 在热的铂铑合金催化下进行,4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),反应过程中合金始终保持红热,当升高温度时,化学平衡常数 K 会 (填“增大”“减小”或“不变”)。NH3 的转化率在温度为 T1 时随反应时间 (t)的变化曲线如图 3 所示。其他条件不变,仅改变温度为 T2(T2>T1),在图中画出温 度为 T2 时,NH3 的转化率随反应时间变化的预期结果示意图
0253050 T 0 102030405060708090t/min 图3 答案(1)0.045 mol-L-1.min-1 d (2)R (3K > (4)下该反应为可逆反应,反应物不能全部变为生成物,故放出的热量小于92.4kJ (5)BEF (6)减小 20 0 102030405060708090t/mim 解析:(1)N2=.03-06mo0.015 mol-Lmin-,所以H2=0.045 mol Lmin-'。压 2L×10min 缩容器的容积即为增大体系压强,平衡正向移动,N2)减小,压缩的瞬间,N2)不 变,与压缩前曲线有连接点,曲线d符合。(2)由于其他条件未发生变化,所以氢气 的浓度越大,氮气的转化率越高,即EK。(4)该反应为可逆反应,反应物 不能全部转化为生成物,故放出的热量小于92.4kJ。(⑤)温度过低,反应不能正常 进行,温度过高,平衡逆向移动,充入氦气,平衡不发生移动,因此改变这几个条件,均 不能增大氢气转化率:补充氨气或移除氨气,平衡均正向移动,氢气转化率增大:循 环利用原料气,氢气可充分反应,转化率增大。(6)整个反应中合金始终保持红热 故为放热反应,温度升高时,平衡向逆反应方向移动,K减小。作图要点:因为 T2>T1,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NH3的转化率下降,T2温度下达到平衡时 NH3的转化率要低于T1的:另外温度越高,越快达到平衡,所以T2温度下达到平衡 所用的时间要小于T1。 7.利用C0和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g十2H2(g)一 CH3OH(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得 平衡混合物中CHOH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所 示。现有两个容积相同的恒容密闭容器甲和乙,向甲中加入1molC0和2mol
图 3 答案:(1)0.045 mol·L -1·min-1 d (2)R (3) (4)K2。(4)该反应为可逆反应,反应物 不能全部转化为生成物,故放出的热量小于 92.4 kJ。(5)温度过低,反应不能正常 进行,温度过高,平衡逆向移动,充入氦气,平衡不发生移动,因此改变这几个条件,均 不能增大氢气转化率;补充氮气或移除氨气,平衡均正向移动,氢气转化率增大;循 环利用原料气,氢气可充分反应,转化率增大。(6)整个反应中合金始终保持红热, 故为放热反应,温度升高时,平衡向逆反应方向移动,K 减小。作图要点:因为 T2>T1,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NH3 的转化率下降,T2温度下达到平衡时 NH3 的转化率要低于 T1 的;另外温度越高,越快达到平衡,所以 T2 温度下达到平衡 所用的时间要小于 T1。 7.利用 CO 和 H2 在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比 1∶2 充入 CO 和 H2,测得 平衡混合物中 CH3OH 的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图 1 所 示。现有两个容积相同的恒容密闭容器甲和乙,向甲中加入 1 mol CO 和 2 mol