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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第23讲化学平衡状态化学平衡的移动一、选择题1．在1L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是()A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2B．1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键生成C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变D．v正(N2)＝2v逆(NH3)解析：选B。c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，A错误；1个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键生成，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，B正确；混合气体的密度ρ＝mV，气体质量在反应前后守恒，容器体积不变，故密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，C错误；v正(N2)＝2v逆(NH3)时，正、逆反应速率不相等，未达到平衡状态，D错误。2．反应X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH0，达到平衡时，下列说法正确的是()A．减小容器体积，平衡向右移动B．加入催化剂，Z的产率增大C．增大c(X)，X的转化率增大D．降低温度，Y的转化率增大解析：选D。该反应前后气体分子数相等，减小容器体积(加压)，平衡不发生移动，A项错误；加入催化剂可同时同倍数地改变正、逆反应速率，故平衡不发生移动，Z的产率不变，B项错误；增大c(X)，平衡正向移动，但X的转化率减小，C项错误；此反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，D项正确。3．下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是()A．在强碱存在的条件下，酯的水解反应进行较完全B．加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3C．可用浓氨水和NaOH固体快速制取氨D．加压条件下有利于SO2与O2反应生成SO3解析：选B。应注意区别化学平衡移动原理和化学反应速率理论的应用范围，加催化剂只能提高化学反应速率，故B项不能用化学平衡移动原理解释。4．可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在容积固定的密闭容器中达到平衡状态的标志是()2①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A．①④⑥⑦B．②③⑤⑦C．①③④⑤D．全部解析：选A。①中单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2，说明反应已达到平衡状态。②单位时间内生成nmolO2必生成2nmolNO，不能说明反应达到平衡状态。③中无论达到平衡与否，用各物质表示的化学反应速率之比都等于化学计量数之比。④有色气体的颜色不变，则表示物质的浓度不再变化，说明反应已达到平衡状态。⑤气体体积固定、反应前后质量守恒，密度始终不变。⑥反应前后ΔV(g)≠0，压强不变，意味着各物质的含量不再变化，说明已达到平衡状态。⑦由于气体的质量不变，气体的平均相对分子质量不变时，说明气体中各物质的物质的量不变，说明反应已达到平衡状态。5．(2020·龙岩高三模拟)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。反应一：Ni(粗，s)＋4CO(g)50～80℃Ni(CO)4(g)ΔH0反应二：Ni(CO)4(g)180～200℃Ni(纯，s)＋4CO(g)ΔH0下列说法错误的是()A．对于反应一，适当增大压强，有利于Ni(CO)4的生成B．提纯过程中，CO气体可循环使用C．升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大D．对于反应二，在180～200℃，温度越高，Ni(CO)4(g)的转化率越高解析：选C。反应一的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正确；反应一以CO为原料，反应二产生CO，故CO可以循环使用，B正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，C不正确；反应二的正反应是吸热反应，在180～200℃，温度越高，反应进行的程度越大，Ni(CO)4(g)的转化率越高，D正确。6．某温度时，发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①2molHI；②3molHI；③1molH2与1molI2，分别达到平衡时，以下关系正确的是()3A．平衡时，各容器的压强：②＝①＝③B．平衡时，I2的浓度：②①③C．平衡时，I2的体积分数：②＝①＝③D．从反应开始到达平衡的时间：①②＝③解析：选C。根据等效平衡原理，若1molH2与1molI2完全转化为HI，则HI为2mol，所以①和③是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度、百分含量、压强、转化率等都一样；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大HI的量，达到平衡时，新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大。7．已知反应：CO(g)＋3H2(gCH4(g)＋H2O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是()A．上述反应的ΔH0B．N点时的反应速率一定比M点的快C．降低温度，H2的转化率可达到100%D．工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强解析：选A。根据题图，随着温度的升高，H2的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH0，A项正确；N点压强大于M点的，M点温度高于N点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。8．(2020·焦作一模)在某2L恒容密闭容器中充入2molX(g)和1molY(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．M点时Y的转化率最大B．升高温度，平衡向逆反应方向移动4C．平衡后充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大D．W、M两点Y的正反应速率相等解析：选B。温度在a℃之前，升高温度，X的体积分数减小，温度在a℃之后，升高温度，X的体积分数增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达到平衡，反应向正反应方向进行，最低点之后，升高温度，X的体积分数增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。A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，错误；B项，根据上述分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；C项，反应前后气体的物质的量不变，平衡后充入Z，达到的新平衡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；D项，W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越大，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，错误。9．(新题预测)在恒温恒压下，向密闭容器中充入4molSO2和2molO2，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH0。2min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4mol，同时放出热量QkJ。则下列分析正确的是()A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3B．若反应开始时容器体积为2L，则v(SO3)＝0.35mol/(L·min)C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”，平衡后n(SO3)1.4molD．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”，达平衡时放出热量大于QkJ解析：选C。由平衡时n(SO3)＝1.4mol可知，此时n(SO2)＝2.6mol，n(O2)＝1.3mol。因是恒温恒压条件，所以反应前后压强不变，A错误；因该反应是气体分子数减小的反应，所以随着反应的进行，体积逐渐减小，小于2L，所以v(SO3)大于0.35mol/(L·min)，B错误；该反应为放热反应，在绝热条件下随着反应的进行要放热，达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较，平衡要逆向移动，所以n(SO3)1.4mol，C正确；恒温恒容下的平衡与原平衡比较，平衡逆向移动，所以放出的热量小于QkJ，D错误。10．(2020·黄山一模)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是()A．30～40min内该反应使用了催化剂B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应5C．30min时降低温度，40min时升高温度D．8min前A的平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1解析：选D。若使用催化剂，则化学反应速率增大，A错误；由浓度时间图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由反应速率时间图像可知，30min时改变的条件为减小压强，40min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B、C错误；前8min内A的平均反应速率为2.00mol·L－1－1.36mol·L－18min＝0.08mol·L－1·min－1，D正确。二、非选择题11．(2020·南昌一模)(1)一定条件下，将2molSO2与1molO2置于恒容密闭容器中发生反应2SO2(g)＋O2(g2SO3(g)，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是________(填字母)。A．混合气体的密度保持不变B．SO2的转化率保持不变C．SO2和O2的物质的量之比保持不变D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率相等(2)已知反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)ΔH0，在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图像可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件中不同的是________(填字母)。A．压强B．温度C．催化剂(3)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH0。在体积为1L的恒容密闭容器(如图甲所示)中通入1molCO和2molH2，测定不同时间、不同温度(T℃)下容器中CO的物质的量如下表：0min10min20min30min40minT11mol0.8mol0.62mol0.4mol0.4molT21mol0.7mol0.5molaa①T1________(填“”“”或“＝”)T2，理由是___________________________________________________________________________________________________________。已知T2℃时，第20min时容器内压强不再改变，此时H2的转化率为________。②若将1molCO和2molH2通入原体积为1L的恒压密闭容器(如图乙所示)中达到平衡，若再向容器中通入1molCH3OH(g)，重新达到平衡后，CH3OH(g)在体系中的百分含量________(填“变大”“变小”或“不变”)。解析：(1)SO2、O2和SO3都是气体，恒容反应时混合气体的密度始终不变，A错误。反应6正向进行，SO2的转化率增大，反应逆向进行，SO2的转化率减小，故SO2的转化率保持不变，该反应达到平衡状态，B正确。起始加入SO2和O2的物质的量之比为2∶1，与其化学计量数之比相等，则二者的物质的量之比始终等于2∶1，C错误。O2的消耗速率与SO3的消耗速率之比为1∶2，该反应达到平衡状态，D错误。(2)由题图可知，曲线R2代表的反应比曲线R1代表的反应先达到平衡状态，且R1平衡时N2的体积分数更大。A项，若R表示压强，改变压强，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。B项，若R表示温度，该反应的ΔH0，升高温度，平衡逆向移动，N2的体积分数减小，与图