化学平衡的移动和化学反应进行的方向——突破训练（四）【解析版】.doc

化学平衡的移动和化学反应进行的方向 突破训练（四）‎ ‎1.COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)　ΔH>0。当反应达到平衡时，下列措施：①升温、②恒容通入惰性气体、③增加CO浓度、④减压、⑤加入催化剂、⑥恒压通入惰性气体， 能提高COCl2转化率的是(　　)‎ A．①②④　　　　　　　 　B．①④⑥‎ C．②③⑤ D．③⑤⑥‎ ‎【解析】　该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错误；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错误；该反应正反应为气体分子总数增大的反应，减压时平衡正向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能改变反应速率，不能提高反应物的转化率，⑤错误；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物的浓度均降低，平衡向气体分子数增加的方向移动，即平衡正向移动，反应物转化率提高，⑥正确。‎ ‎2．一定温度下，在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)。‎ 编号 温度 ‎/℃‎ 起始物质 的量/mol 平衡物质 的量/mol 达到平衡 所需时间/s PCl5(g)‎ PCl3(g)‎ Cl2(g)‎ Ⅰ ‎320‎ ‎0.40‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ t1‎ Ⅱ ‎320‎ ‎0.80‎ t2‎ Ⅲ ‎410‎ ‎0.40‎ ‎0.15‎ ‎0.15‎ t3‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．平衡常数K：容器Ⅱ>容器Ⅲ B．反应到达平衡时，PCl5的转化率：容器Ⅱ>容器Ⅰ C．反应到达平衡时，容器Ⅰ中的平均速率为v(PCl5)＝ mol·L－1·s－1‎ D．起始时向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol，则反应将向逆反应方向进行 ‎【解析】　Ⅰ和Ⅲ相比，温度低时PCl3和Cl2的平衡物质的量少，则正反应为吸热反应，温度越高平衡常数越大，故容器Ⅲ中平衡常数较大，A错误；容器Ⅰ、Ⅱ中温度相同，加入PCl5越多，压强越大，PCl5‎ 的转化率越小，B错误；C项中的反应速率表达式中没有除以容器的体积，C错误；‎ 容器Ⅲ中　　PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)‎ 起始/mol 0.4 0 0‎ 转化/mol 0.15 0.15 0.15‎ 平衡/mol 0.25 0.15 0.15‎ 容器体积为2 L，K＝＝0.045，由D项中给定的数据可知Q＝＝0.075>K，平衡逆向移动，D正确。‎ ‎3．在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生反应：2A(g)＋B(g)xC(g)。达到平衡后，C的体积分数为w%。若维持容积和温度不变，按 1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 mol C为起始物质，达到平衡后，C的体积分数仍为w%，则x的值为(　　)‎ A．只能为2　　　　　　　 B．只能为3‎ C．可能为2，也可能为3 D．无法确定 ‎【解析】　根据等效平衡原理，若x＝2，则反应为前后气体体积变化的反应，将第二种情况换算为化学方程式同一边的物质则起始投料与第一种情况相同，符合题意；若为反应前后气体体积不变的反应，即x＝3时，只要加入量n(A)∶n(B)＝2∶1即可，符合题意。‎ ‎4．在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)ΔH，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　　)‎ A．升高温度，平衡常数增大 B．W点Y的正反应速率等于M点Y的正反应速率 C．Q点时，Y的转化率最大 D．平衡时充入Z达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大 ‎【解析】温度在a ℃之前，升高温度，X的含量减小，温度在a ℃‎ 之后，升高温度，X的含量增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达平衡，反应向正反应进行，最低点之后，各点为平衡点，升高温度X的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A项，已知该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，平衡常数减小，故A错误；B项，W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越高，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，故B错误；C项，曲线上最低点Q为平衡点，升高温度平衡向逆反应移动，Y的转化率减小，所以Q点时，Y的转化率最大，故C正确；D项，反应前后气体的物质的量不变，平衡时充入Z，达到平衡时与原平衡是等效平衡，所以达到新平衡时Z的体积分数不变，故D错误。‎ ‎5．对于aA(g)＋bB(g)cC(g)的平衡体系，压强不变，加热时体系中混合气体对H2的相对密度增大，下列说法正确的是(　　)‎ A．a＋b＞c，正反应放热 B．a＋b＞c，正反应吸热 C．a＋b＜c，逆反应放热 D．a＋b＝c，正反应吸热 ‎【解析】压强不变加热时混合气体对H2的相对密度增大，而气体的总质量不变，说明加热时平衡向气体物质的量减小的方向移动，只有B项符合题意。‎ ‎6.某温度下，将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密闭容器中，发生反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0，容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2的物质的量随时间的变化关系。下列说法正确的是(　　)‎ A．从反应开始至a点，v(CO2)＝0.9 mol·L－1·min－1‎ B．曲线Ⅰ对应的条件改变可能是减小压强 C．曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氢气 D．该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为0.5‎ ‎【解析】　由题图可知，a点氢气的物质的量为4.4 mol，参加反应的氢气的物质的量为8 mol－4.4 mol＝3.6 mol，氢气的浓度变化量为＝1.8 mol·L－1，故v(H2)＝＝0.9 mol·L－1·min－1，速率比等于化学计量数之比，则v(CO2)＝v(H2)＝0.3 mol·L－1·min－1，A项错误；由题图可知，曲线Ⅰ到达平衡的时间缩短，反应速率加快，平衡时氢气的物质的量增大，平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，说明是升高温度，B项错误；条件改变如果是充入氢气，平衡正向移动，反应速率加快，但氢气的总量应比条件改变前多，而曲线Ⅱ速率加快，氢气的量变少，C项错误；由题图可知，该温度平衡时氢气的物质的量为2 mol，参加反应的氢气的物质的量为8 mol－2 mol＝6 mol，氢气的浓度变化量为3 mol·L－1，则：‎ ‎　　　　 　 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)‎ 开始/(mol·L－1) 3　　　 4 　　　　0　　　　0‎ 变化/(mol·L－1) 1 3 1 1‎ 平衡/(mol·L－1) 2 1 1 1‎ 故该温度下平衡常数K＝＝0.5，D项正确。‎ ‎7．在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物质的量随时间的变化关系如图所示。‎ ‎(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)＝____________________________。‎ ‎(2)反应进行至2 min时，若只升高温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH________0(填“>”“0。‎ ‎(3)充入一定量CO，CO浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小；5 min时CO2浓度不变，正反应速率不变，充入CO后，平衡逆向移动，CO2浓度增大，正反应速率逐渐增大。‎ 答案：(1)0.1 mol·L－1·min－1　(2)>　(3)C　b　‎ ‎(4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变；或固体总质量保持不变 ‎8．德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨，反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。‎ ‎(1)在恒温恒容条件下，向反应平衡体系中充入氮气，达到新平衡时，c(H2)将________(填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”，下同)，c(N2)·c3(H2)将________。‎ ‎(2)工业上可用CH4与水蒸气制氢气：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。在200 ℃时2 L的密闭容器中，将1 mol CH4和1 mol H2O(g)混合，达平衡时CH4的转化率为80%。则200 ℃时该反应的平衡常数K＝________(保留一位小数)。‎ ‎(3)如图为合成氨反应在不同温度和压强、使用相同催化剂条件下，初始时氮气、氢气的体积比为1∶3时，平衡混合物中氨的体积分数。若分别用vA(NH3)和vB(NH3)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则vA(NH3)________(填“>”“