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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第三单元化学平衡的移动一、单项选择题1．CO和NO都是汽车尾气中的有害物质，它们之间能缓慢地发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH0，现利用此反应，拟设计一种环保装置，用来消除汽车尾气对大气的污染，下列设计方案可以提高尾气处理效果的是()①选用适当的催化剂②提高装置温度③降低装置的压强④装置中放入碱石灰A．①③B．②④C．①④D．②③解析：选C。①选用适当催化剂虽不能提高反应物的转化率，但能加快反应速率，正确；②因为该反应的正反应为放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，错误；③该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此降低压强，平衡向逆反应方向移动，错误；④装置中放入碱石灰能吸收CO2，使CO2的浓度降低，平衡向正反应方向移动，正确。2．下列各项与化学平衡移动原理无关的是()A．收集氯气用排饱和食盐水的方法B．加催化剂，使N2和H2在一定的条件下转化为NH3C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D．加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO3解析：选B。使用催化剂对化学平衡移动无影响，与化学平衡移动原理无关，故选B。3．将4.0molPCl3和2.0molCl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生如下反应：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。达到平衡时，PCl5为0.8mol，如果此时移走2.0molPCl3和1.0molCl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是()A．0.8molB．0.4molC．小于0.4molD．大于0.4mol，小于0.8mol解析：选C。4．可逆反应：mA(g)nB(g)＋pC(s)ΔH＝Q，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合图中的两个图像，以下叙述正确的是()2A．mn，Q0B．mn＋p，Q0C．mn，Q0D．mn＋p，Q0解析：选C。由图像可知，温度升高，v正、v逆都增大，且v逆v正，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，即Q0；压强增大，v正、v逆都增大，且v正v逆，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应，即mn，C正确。5．(2018·浙江11月选考)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197.8kJ·mol－1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为2∶1，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表：温度/K压强/(105Pa)1.015.0710.125.350.767399.299.699.799.899.972397.598.999.299.599.677393.596.997.898.699.0下列说法不正确的是()A．一定压强下，降低温度，SO2平衡转化率增大B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2转化率已相当高解析：选B。A项，由于该反应是放热反应，所以一定压强下，降低温度，平衡向放热反应方向移动，SO2的转化率增大，故A正确；B项，在不同温度、压强下，由于化学反应速率不一定相同，所以转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，故B不正确；C项，使用催化剂的目的是加快化学反应速率，缩短反应达到平衡所需的时间，故C正确；D项，分析2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)可知，加压可以提高SO2的转化率，但因为常压下SO2的转化率已相当高，所以工业生产中通常不采取加压措施，故D正确。6．(2020·黄冈高三质检)T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。下列分析正确的是()3A．容器中发生的反应可表示为3X(g)＋Y(g)4Z(g)B．0～3min内，v(X)＝0.2mol·L－1·min－1C．若改变条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件可能是增大压强D．其他条件不变时，升高温度，v(正)、v(逆)都增大，且重新达到平衡前v(正)v(逆)解析：选D。A项，由图中X、Y、Z的物质的量变化可知反应为3X(g)＋Y(g)2Z(g)，错误；B项，0～3min内，v(X)＝0.6mol2L3min＝0.1mol·L－1·min－1，错误；C项，图3与图1相比，限度没有变，只是缩短了到达平衡的时间，若增大压强，平衡向正反应方向移动，错误；D项，由图2可知T2T1，升高温度，Y的体积百分含量减小，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆)，正确。二、不定项选择题7．在一定温度和压强下，密闭容器中发生反应CO(g)＋H2O(g)催化剂CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，当反应达到平衡状态，下列叙述正确的是()A．升高温度，K减小B．减小压强，n(CO2)增加C．更换高效催化剂，α(CO)增大D．充入一定量的氮气，n(H2)不变解析：选AD。A.此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，K减小，故A说法正确；B.反应前后气体系数之和相等，因此减小压强，平衡不移动，即n(CO2)不变，故B说法错误；C.催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO的转化率不变，故C说法错误；D.恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体体积不变，因此化学平衡不移动，n(H2)不变，故D说法正确。8．已知反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝QkJ·mol－1，在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2molH2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。序号温度/℃容器体积CO转化率平衡压强/Pa①200V150%p1②200V270%p24③350V350%p3下列说法正确的是()A．反应速率：③①②B．平衡时体系压强：p1∶p2＝5∶4C．若容器体积V1V3，则Q0D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率70%解析：选C。①和②的温度相同，而转化率②①，则②可看作在①的基础上加压，即V1V2，因此反应速率：②①，A错误；①与②比较，达到平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不等，因此平衡时体系压强：p1∶p2≠5∶4，B错误；若容器体积V1V3且温度相同，则①与③比较，CO的转化率③①，而现在CO的转化率相同，则升温③的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆反应是吸热反应，C正确；若实验②中CO和H2用量均加倍，则可看作在②的基础上加压，CO转化率增大，D错误。9．在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2)/n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH。CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示：下列说法正确的是()A．该反应的ΔH0B．氢碳比：①②C．在氢碳比为2.0时，Q点v(正)＜v(逆)D．若起始时，CO2、H2浓度分别为0.5mol·L－1和1.0mol·L－1，则可得P点对应温度的平衡常数的值为512解析：选BD。A项，由图像可知，随温度的升高，CO2平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，错误；B项，相同温度时，①中CO2的平衡转化率高，说明氢碳比高(提高H2的比例，平衡正向移动，CO2的转化率高)，正确；C项，相同温度下，氢碳比为2.0时，平衡点是P点，Q点到P点，CO2平衡转化率增大，平衡正向移动，v(正)v(逆)，错误；D项，2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)5c（始）/mol·L－10.51.000c（变）/mol·L－10.250.750.1250.5c（平）/mol·L－10.250.250.1250.5K＝c（C2H4）·c4（H2O）c2（CO2）·c6（H2）＝0.125×0.540.252×0.256＝512，正确。三、非选择题10．高炉炼铁过程中发生的主要反应为13Fe2O3(s)＋CO(g)23Fe(s)＋CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/℃100011501300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH______0(填“”“”或“＝”)。(2)在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)＝______________，CO的平衡转化率＝________。(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_________________________。A．减少Fe的量B．增加Fe2O3的量C．移出部分CO2D．升高反应温度E．减小容器的容积F．加入合适的催化剂解析：(1)根据表中平衡常数与温度的关系，温度越高，平衡常数越小，说明该反应是放热反应，ΔH0；Fe2O3、Fe都是固体，不出现在平衡常数表达式中，则K＝c（CO2）c（CO）。(2)设平衡后转化的CO的浓度为xmol·L－1，13Fe2O3(s)＋CO(g)23Fe(s)＋CO2(g)起始/mol·L－10.10.1转化/mol·L－1xx平衡/mol·L－10.1－x0.1＋x61000℃时，K＝0.1＋x0.1－x＝4.0，x＝0.06。则v(CO2)＝Δc（CO2）Δt＝0.06mol·L－110min＝0.006mol·L－1·min－1。CO的平衡转化率为0.060.1×100%＝60%。(3)对于题中反应，由于Fe、Fe2O3是固体，改变其用量不影响平衡；由于此反应是一个反应前后气体体积不变的反应，减小容器容积，对平衡无影响；催化剂不影响平衡；移出部分CO2，平衡右移，CO的平衡转化率增大；升高反应温度，平衡左移，CO的平衡转化率减小。答案：(1)c（CO2）c（CO）(2)0.006mol·L－1·min－160%(3)C11．Ⅰ.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。反应大气固氮N2(g)＋O2(g)2NO(g)工业固氮N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)温度/℃27200025400450平衡常数K3.84×10－310.15×1080.5070.152①分析数据可知：大气固氮反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原_________________。(2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，下图所示正确的是________(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：________。Ⅱ.目前工业合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。(3)在一定温度下，将1molN2和3molH2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol。①达平衡时，H2的转化率α＝________。②已知平衡时，容器压强为8MPa，则平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。7解析：Ⅰ.(1)①由表中数据可知，温度从27℃升高到2000℃，K增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应是吸热反应；②大气固氮的K值小，转化率低，不适合大规模生产。(2)工业固氮，随温度升高，K值减小，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率降低，所以图A正确。相同温度下，p1→p2，N2的转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，正反应是气体体积减小的反应，说明压强增大，即p2＞p1。Ⅱ.(3)设达到平衡时