1、【 精品教育 资源文库 】 课时梯级作业 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. 对处于化学平衡的体系 ,关于化学平衡与化学反应速率的因果关系正确的是 ( ) 选项 因 果 A 化学反应速率变化 化学平衡一定发生移动 B 化学平衡不移动 一定是在催化剂存在下 ,化学反应速率变化 C 正反应进行的程度大 正反应速率一定大 D 化学平衡发生移动 化学反应速率一定变化 【解析】 选 D。 A项 ,若 v(正 )、 v(逆 )同等程度地变化 (如使用催化剂 ),平衡不移动 ;B 项 ,若反应前后气
2、体体积分子数不变 ,增大压强 ,v(正 )、 v(逆 )均增大 ,但 v(正 )=v(逆 ),平衡也不发生移动 ;C项 ,反应进行的程度与反应速率的大小无关。 2. (2018南宁模拟 )一定条件下 ,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0,达到平衡时 ,下列说法不正确的是 ( ) A.减小容器体积 ,平衡不移动 B.加入催化剂 ,Z 的产率不变 C.增大 c(X),X的转化率增大 D.升高温度 ,Y的转化率增大 【解析】 选 C。对于反应前后气体总体积不变的可逆反应 ,压强改变平衡不移动 ,A正确 ;催化剂只能改变反应速率 ,不能使平衡发生移动 ,B正确 ;两种气态物质发生的可逆反
3、应 ,增大一种物质的浓度 ,另一种物质的转化率增大 ,自身的转化率减小 ,C 错误 ;升高温度 ,平衡向吸热反应方向移动 ,X、 Y的转化率增大 ,D正确。 4.CO可用于合成甲醇 ,反应的化学方程式为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列有关叙述正确的是 ( ) A.该反应 H0 B.实际生产中控制在 250 、压强越大越好 C.图中三点的速率大小关系为 abc D.将甲醇液化 ,可以提高 CO 的转化率 【解析】 选 D。由图象可知 ,压强一定的情况下 ,温度越高 ,CO的转化率越小 ,则平衡向逆反应方向移动 ,故正反应放热 ,
4、 Hba,C 错误 ;将甲醇液化 ,减小气体甲醇的浓度 ,平衡右移 ,可以提高 CO的转化率 ,D 正确。 【 精品教育 资源文库 】 5.(2018信阳模拟 )已知反应 :CO(g)+3H2 (g) CH4(g)+H2O(g)。起始以物质的量之比为 11 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 H0 进行相关操作且达到平衡后 (忽略体积改变所做的功 ),下列叙述错误的是 ( ) A.等压时 ,通入惰性气体 ,c的物质的量不变 B.等压时 ,通入 z气体 ,反应器中温度升高 C.等容时 ,通
5、入惰性气体 ,各反应速率不变 D.等容时 ,通入 z气体 ,y的物质的量浓度增大 【解析】 选 A。等压时 ,通入惰性气体 ,气体的体积增大 ,平衡 x(g)+3y(g) 2z(g) ( H20)向左移动 ,反应放热 ,反应体系的温度 升高 ,由于该反应容器是一个不导热的容器 ,所以平衡a(g)+b(g) 2c(g)也向左 (吸热方向 )移动 ,c的物质的量减小 ,A错误 ;等压时 ,通入 z气体 ,增大了生成物【 精品教育 资源文库 】 的浓度 ,平衡 x(g)+3y(g) 2z(g)向左移动 ,由于该反应的逆反应是放热反应 ,所以反应器中的温度升高 ,B正确 ;等容时 ,通入惰性气体 ,
6、各反应物和生成物的物质的量没有变化 ,即各组分的浓度没有发生变化 ,所以各组分的反应速率不发生变化 ,C 正确 ;等容时 ,通入 z气体 ,增大了生成物 z的浓度 ,平衡逆向移动 ,所以 y的物质的量浓度增大 ,D 正确。 【 互动探究】 (1)缩小容器的体积 ,混合物的温度将如何变化 ? 提示 :无法确定。缩小容器的体积 ,压强增大 ,两个平衡都向正反应方向移动 ,一个放热 ,一个吸热 ,故无法确定温度的变化。 (2)等容时 ,通入 z气体 ,c的物质的量浓度 _。 提示 :减小。等容时 ,通入 z气体 ,增大了生成物 z的浓度 ,平衡逆向移动 ,反应放热 ,温度升高 ,平衡a(g)+b(g
7、) 2c(g)也向左 (吸热方向 )移动 ,c的物质的量浓度减小。 二、非选择题 (本题包括 3小题 ,共 58分 ) 7.(19分 )二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物 ,防止和治理其对环境的污染是环 保工作的研究内容之一。 (1)一定条件下 ,发生反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),向 2 L密闭容器中通入 2 mol SO2(g)、 1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g),2 min后反应达到平衡时 ,测得 SO2的物质的量为 1 mol,若往容器中再加入 2 mol SO2(g),则重新达到平衡时 SO2的总转化率 _50%(填“ ”“ 0,反应过程中
8、NO2的浓度随时间变化的情况如图所示 。请回答 : 依曲线 A,反应在前 3 min 内氧气的平均反应速率为 _。 若曲线 A、 B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况 ,则此条件可能是 _(填“改变浓度”“改变压强”“改变温度”或“催化剂” )。 (3)一定温度下 ,在密闭容器中 N2O5可发生下列反应 : 2N 2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) 【 精品教育 资源文库 】 2NO 2(g) 2NO(g)+O2(g) 若达平衡时 ,c(NO2)=0.4 mol L-1,c(O2)=1.3 mol L-1,则反应 中 NO2的转化率为 _,N2O5(g)的起始浓度应不低于 _m
9、ol L-1。 【解析】 (1)增大二氧化硫的浓度 ,导致自身转化率减小。 (2)根据图象分析可知 :前 3 min 内氧气浓度增大了 0.035 mol L-1,所以平均反应速率为 0.011 7 mol L-1 min-1;从图象变化趋势来看 ,B相对于 A来说 ,反应速率增大 ,NO2浓度减小 ,所以改变的条件只可能是温度。 (3)利用反应和可以求出当 c(NO2)=0.4 mol L-1,c(O2)=1.3 mol L-1时 , 2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) 4x x 2NO2(g) 2NO(g)+O2(g) 2y 2y y x+y=1.3 mol L-1,4x-2y=
10、0.4 mol L-1, 解得 :x=0.5 mol L-1,y=0.8 mol L-1。 所以反应中 NO2的转化率为 80%。由反应生成的 O2的浓度为 0.5 mol L-1知 ,N2O5(g)的起始浓度大于 1 mol L-1。 答案 :(1)”“ =”或“ 80 min时 v(逆 )(H2O)。相当于加压 ,平衡右移 ,所以 CO2的转化率增大。 30 min: (NH3)= 100%=20%,70 min: (NH3)= 100%=30%。 答案 :(1) (2) 增大 (如图所示 ) B 【 加固训练】 【 精品教育 资源文库 】 甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广
11、阔的应用前景 ,CO2加氢合成甲醇是合理利用 CO2的有效途径。由 CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下 : 反应 :CO 2(g)+H2(g) CO (g)+H2O(g) H1=+41.19 kJ mol-1 反应 :CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g) H2 反应 :CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H3=-49.58 kJ mol-1 回答下列问题 : (1)反应 的 S_(填“ ” )0;反应 的 H2=_。 (2)在恒压密闭容器中 ,充入一定量的 H2和 CO2(假定仅发生反应 ), 实验测得反应物在不同温度下 ,反应体系中 CO2的平衡转化率与压强
12、的关系曲线如图 1所示。 反应过程中 ,不能判断反应 已达到平衡状态的标志是 _。 A.断裂 3 mol H H键 ,同时断裂 2 mol H O键 B.CH3OH 的浓度不再改变 C.容器中气体的平均摩尔质量不变 D.容器中气体的压强不 变 比较 T1与 T2的大小关系 :T1_T2(填“ ” ),理由是 _ _。 若此条件下反应至 3 min时刻 ,改变条件并于 A点处达到平衡 ,CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图 2所示 (3 4 min的浓度变化未表示出来 );则改变的条件为 _。 【解析】 (1)根据方程式可判断反应 的 S5 min,这说明反应速率降低 ,因此改变的条件为降低
13、压强。 答案 : (1) ”“ ”或“ =” )0;T0温度下 ,NH3的转化率为 _。 【解析】 (1)2v正 (H2)=3v逆 (NH3)时说明正逆反应速率相等 ,反应达到平衡 ,A错误 ;生成 m mol N2,必生成 3m mol H2,且只说明了逆反应速率 ,但反应不一定达到平衡 ,B错误 ;此反应为反应前后气体分子数不相等的反应 ,压强不变可以说明反应达到平衡状态 ,C 正确 ;混合气体总质量不变 ,容器体积不变 ,所以混合气体的密度始终不变 ,故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态 ,D 错误。 (2)由题给条件 ,可知氨气与溴蒸气反应生成氮气和溴化氢。 H=反 应物的总键
14、能 -生成物的总键能 =(3916+194 3-946-366 6)kJ mol-1=-214 kJ mol-1。 (3)根据反应 CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),结合表中数据 5 min时 H2为 0.60 mol,可知 CO为 0.20 mol,即 c=0.20,则 a=0.20,7 min时 ,各物质的物质的量与 5 min时相同 ,所以 5 min时反应达到平衡 ;v(CH4)= = 0.02 mol L-1 min-1。 10 min时 ,只有 CO 的物质的量减少 ,其他物质的物质的量都增加 ,所以原因只能是充入氢气 ,使平衡逆向移动 ,选 D。 【 精品教育 资源文库 】 (4)由图象可知 ,NO的浓度达到最大值后 ,随温度升高 ,NO的浓度又逐渐减小 ,所以该反应的 H0,T0时 ,c(NO)=3.0 mol L-1,则反应消耗的 n(NH3)=3.0 mol,NH3的转化率为 100%=75%。 答案 :(1)C (2)2NH3(g)+3Br2(g) N2(g)+6HBr(g) H=-214 kJ mol-1 (3)是 0.02 mol L-1 min-1 D (4) 75%
