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课时提升作业 二十三
化学平衡状态 化学平衡的移动(B)
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分)
1.在固定体积的密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度(mol·L-1)分别为0.2、0.1、0.2,达到平衡时,浓度可能正确的是( )
A.SO2、O2分别为0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1
B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
【解析】选B。根据题意,将反应物全部转化为生成物,或将生成物全部转化为反应物,则有
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
某时刻量(mol·L-1): 0.2 0.1 0.2
初始量(mol·L-1): 0.4 0.2 0
或 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
某时刻量(mol·L-1): 0.2 0.1 0.2
初始量(mol·L-1): 0 0 0.4
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故SO2、O2、SO3浓度(mol·L-1)的变化范围分别是0~0.4、0~0.2、0~0.4,但不可能是极限值,A、D错,B正确;当SO2浓度减小时,则SO3浓度增大,故二者不可能均为0.15 mol·L-1,C错。
2.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )
A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积,使体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅
【解析】选C。A项,颜色加深平衡向左移动,所以正反应为放热反应,错误;B项,首先假设压缩气体平衡不移动,加压颜色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的基础上变浅,但一定比原平衡的颜色深,错误;C项,首先假设平衡不移动,若体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原平衡两倍的基础上减小,正确;D项,体积不变,反应物及生成物浓度不变,所以正、逆反应速率均不变,平衡不移动,颜色无变化,错误。
【加固训练】
化学反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)(正反应为吸热反应)达到平衡,下列叙述中正确的是( )
A.扩大容器的容积,平衡向正反应方向移动
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B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
C.加入水蒸气使容器压强增大,平衡向逆反应方向移动
D.加入固体碳,平衡向正反应方向移动
【解析】选A。该反应是气体体积增大的反应,扩大容器体积,压强减小,平衡正向移动,A正确;升高温度,正、逆反应速率均增大,B错误;加入水蒸气,增加了反应物浓度,平衡正向移动,C错误;加入固体,平衡不移动,D错误。
3.(2017·南阳模拟)将1 mol N2和3 mol H2充入体积可变的恒温密闭容器中,在380℃下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),平衡时,体系中氨的体积分数φ(NH3)随压强变化的情况如下表:
压强/MPa
10
20
30
40
φ(NH3)
0.30
0.45
0.54
0.60
下列说法正确的是( )
世纪金榜导学号30682340
A.10 MPa时,H2的转化率为75%
B.20 MPa时,NH3的物质的量浓度是10 MPa时的1.5倍
C.40 MPa时,若容器的体积为VL,则平衡常数K=
D.30 MPa时,若向容器中充入惰性气体,则平衡向正反应方向移动
【解析】选C。
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
开始(mol) 1 3 0
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反应(mol) x 3x 2x
平衡(mol) 1-x 3-3x 2x
A项,10 MPa时,2x=0.3×(4-2x)mol,解得x=mol,H2的转化率为×100%,错误;B项,20 MPa时,2x=0.45×(4-2x)mol,解得x=mol,NH3的物质的量浓度是10 MPa时的÷=倍,错误;C项,40 MPa时,2x=0.6×(4-2x)mol,解得x=0.75 mol,若容器的体积为VL,则平衡常数K==,正确;D项,30 MPa时,若向容器中充入惰性气体,容器的体积增大,相当于对平衡体系减小压强,平衡向逆反应方向移动,错误。
4.(2017·太原模拟)在某恒温密闭容器中,投入一定量的A发生可逆反应:A(s)B(g)+C(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。一段时间后反应达到平衡,然后缩小容器体积,重新达到平衡。下列分析不正确的是( )
世纪金榜导学号30682341
A.两次平衡时,C(g)的浓度相等
B.平衡时,单位时间内n(B)生成∶n(C)消耗=1∶1
C.若再向平衡体系中加入少量A,平衡不移动
D.若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C,则达到平衡时吸收QkJ热量
【解析】选D。平衡常数K=c(B)·
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c(C),只与温度有关,则缩小容器体积,K保持不变,因c(B)、c(C)同等倍数变化,为使K保持不变,只有c(B)、c(C)浓度均不变化,即与原平衡浓度相等,A正确;根据平衡的v(正)=v(逆)可知,平衡时,单位时间内n(B)生成∶n(C)消耗=1∶1,B正确;因A是固体,再向平衡体系中加入少量A,平衡不移动,C正确;由于反应是可逆反应,因此达到平衡时吸收热量小于QkJ,D错误。
5.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
世纪金榜导学号30682342( )
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】选C。在a℃之前,反应向正反应方向进行,在a℃
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时反应达到平衡状态,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应。A项,该反应为放热反应,升高温度平衡逆移,平衡常数减小,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,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方向移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,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,错误。
6.(能力挑战题)(2017·郴州模拟)在一定温度下,向2 L恒容密闭容器中充入
1 mol A,发生A(g)B(g)+C(g)反应。反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是 世纪金榜导学号30682343( )
A.反应在0 ~50 s的平均速率v(C)=1.6×10-3mol·L-1·s-1
B.该温度下,反应的平衡常数K=0.025
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(B)=0.11 mol·L-1,则该反应的
ΔH