1、1课时规范练 20 化学平衡状态 化学平衡的移动一、选择题(本题共 9 小题,每小题 6 分,共 54 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2018 山东济宁高三期末)将 0.2 molL-1的 KI 溶液和 0.05 molL-1Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3+2I- 2Fe2+I2的是( )A.向混合液中滴入 KSCN 溶液,溶液变红色B.向混合液中滴入 AgNO3溶液,有黄色沉淀生成C.向混合液中滴入 K3Fe(CN)6溶液,有蓝色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液,溶液变蓝色2.下列事实,不能用勒夏特列原理
2、解释的是( )A.溴水中有平衡:Br 2+H2O HBr+HBrO,加入 AgNO3溶液后,溶液颜色变浅B.合成 NH3反应,为提高 NH3的产率,理论上应采取相对较低温度的措施C.氯气在水中的溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度D.对 CO(g)+NO2(g) CO2(g)+NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深3.(2019 山西大同第一中学高三检测)定温度下,将 2 mol SO2和 1 mol O2充入 10 L 恒容密闭容器中,发生反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196 kJ mol-1,5 min 时达到平衡,测得反应放热166.6 kJ。下列说法错误的是( )
3、A.05 min 内,用 O2表示的平均反应速率 v(O2)=0.017 molL-1min-1B. 的值不变时,该反应达到平衡状态(2)(3)C.若增大 O2的浓度,SO 2的转化率增大D.条件不变,起始向容器中充入 4 mol SO2和 2 mol O2,平衡时放热小于 333.2 kJ4.在一个恒容密闭容器中发生如下反应:2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g),反应过程中某一时刻测得SO2、O 2、SO 3的浓度分别为:0.2 molL -1、0.2 molL -1、0.2 molL -1,当反应达到平衡时,可能出现的数据是( )A.c(SO3)=0.4 molL-1B.c(SO2
4、)=c(SO3)=0.15 molL-1C.c(SO2)=0.25 molL-1D.c(SO2)+c(SO3)=0.5 molL-15.向密闭的容器中充入 2 mol A 和 1 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%;若维持容器的容积和温度不变,按起始物质的量 A:0.6 mol、B:0.3 mol、C:1.4 mol 充入容器,达到平衡后,C 的体积分数仍为 w%,则 x 的值( )A.只能为 2 B.只能为 3C.可能为 2,也可能为 3 D.无法确定26.在 t 时,向 a L 密闭容器中加入 1.6 mol HI(g),发生反应 2
5、HI(g) H2(g)+I2(g) H0,H2的物质的量随时间的变化如图所示,下列有关说法中正确的是 ( )A.平衡时,I 2蒸气的体积分数为 25%B.若在 1.5 min 时降低温度,则反应将向左进行C.平衡后若升高温度, v(正)增大, v(逆)减小D.平衡后向容器中加入一定量的 H2后,平衡向左移动,H 2的体积分数减小7.探究浓度对化学平衡的影响,实验如下:.向 5 mL 0.05 molL-1 FeCl3溶液中加入 5 mL 0.05 molL-1 KI 溶液(反应 a),反应达到平衡后将溶液分为两等份。.向其中一份中加入饱和 KSCN 溶液,变红(反应 b);加入 CCl4,振荡
6、、静置,下层显极浅的紫色。.向另一份中加入 CCl4,振荡、静置,下层显紫红色。结合实验,下列说法不正确的是( )A.反应 a 为 2F +2I- 2Fe2+I23+B.中,反应 a 进行的程度大于反应 b 进行的程度C.实验中变红的原理 F +3SCN- Fe(SCN)33+D.比较水溶液中 c(Fe2+):”“0。恒温、恒容密闭容器中,下列说法中,能说明该反应达到化学平衡状态的是 。 A.混合气体的密度不再变化B.混合气体的压强不再变化C.N2、O 2、NO 的物质的量之比为 112D.氧气的转化率不再变化(2)汽车使用乙醇汽油并不能减少 NOx的排放,这使 NOx的有效消除成为环保领域的
7、重要课题。某研究性小组在实验室以 AgZSM5 为催化剂,测得 NO 转化为 N2的转化率随温度变化情况如图所示。5若不使用 CO,温度超过 775 K,发现 NO 的分解率降低,其可能的原因为 ,在 =1()()的条件下,为更好地除去 NOx,应控制的最佳温度在 K 左右。 (3)车辆排放的氮氧化物、煤燃烧产生的二氧化硫是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。活性炭可处理大气污染物 NO。在 5 L 密闭容器中加入 NO 和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体 E 和 F。当温度分别在 T1 和 T2 时,测得各物质平衡时物质的量( n/mol)如下表:物质温度() 活性炭 NO E F初始 3.
8、000 0.10 0 0T1 2.960 0.020 0.040 0.040T2 2.975 0.050 0.025 0.025写出 NO 与活性炭反应的化学方程式: 。 若 T1”“z,平衡向正反应方向移动,C 的体积分数增大,因为压缩了容器的容积,则 B 的物质的量浓度增大,故 A 项正确,B、C、D 项错误。9.C 容器从正反应方向开始,开始时正反应速率最大,容器从逆反应方向开始,开始时正反应速率最小。因此开始时正反应速率不相同,故 A 项错误;增大压强平衡不发生移动,但是由于反应是在恒容绝热的环境中进行,当反应达到平衡时容器、中温度不等,二者的反应的平衡常数就不相同,故 B 项错误;该
9、反应的正反应是放热反应,随着反应的进行,反应容器的温度升高,由于升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,而容器是从逆反应方向开始,随着反应的进行,容器内的温度逐渐降低,根据平衡移动原理:降低温度,平衡向放热的正反应方向移动,因此容器中的 I2气体的物质的量比容器多,所以混合气体的颜色容器比容器中的气体颜色深,故 C 项正确;在温度不变时反应从正反应方向开始与从逆反应方向开始,在题给条件下物质的转化率之和为 1,由于反应在恒容绝热容器中进行,所以容器中 H2的转化率比恒温时小,容器中 HI 的转化率也比恒温时小,因此二者之和小于 1,故 D 项错误。10.答案 (1)2CO 2+6H2 C2H5O
10、H+3H2O (2)ab(3)正反应(或右) 40% 1.5 a molL-1解析 (1)由题给信息可得到该反应的化学方程式为 2CO2+6H2 C2H5OH+3H2O。(2)该反应为气体分子数减小的化学反应,当体系的压强不再改变时,反应达到平衡状态,另外氢气的浓度不再变化,也能说明反应达到平衡状态;由于在 500 K 时,所有物质均为气体,故在恒容状态下气体的密度恒为定值,密度不变不能说明反应达到平衡状态;根据化学方程式可知,任何单位时间内消耗 H2和 CO2的物8质的量之比均为 31。(3)由图中信息可知,其他条件不变时,升高温度,CO 2的转化率降低,说明平衡向逆反应方向移动,故正反应为
11、放热反应,即降低温度,平衡将向正反应方向移动。700 K 时,当氢气与二氧化碳的起始投料比 =1.5 时,由图像可知二氧化碳的转化率为 20%,由化学方程(2)(2)式:2CO 2+6H2 C2H5OH+3H2O,可计算出氢气的转化率为 40%。设起始时 c(CO2)=x molL-1,则起始时 c(H2)=2x molL-1,根据三段式:2CO 2+6H2 C2H5OH+3H2O起始/(mol L-1): x 2x 0 0转化/(mol L-1): 0.6x 1.8x 0.3x 0.9x平衡/(mol L-1): 0.4x 0.2x 0.3x 0.9x0.2x=a,则 0.3x=1.5a。1
12、1.答案 (1)2NO(g) N2(g)+O2(g) H=-180.8 kJmol-1(2)0.375 molL -1min-1 C B (3)60% 解析 (1)已知:反应:4NH 3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) H=-905.0 kJmol1,反应:4NH 3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) H=-1 266.6 kJmol-1,根据盖斯定律可知(-)2 可得 2NO(g) O2(g)+N2(g), H=(-1 266.6 kJmol-1)-(-905.0 kJmol-1)2=-180.8 kJmol-1,则 NO 分解生成 N2与 O2的热化学方程
13、式为 2NO(g) N2(g)+O2(g) H=-180.8 kJmol-1;(2)反应从开始到第 2 min 时, v(H2O)= v(NO)= =0.375 320.5-12molL-1min-1;在第 3 min 后到 4 min,根据数据可知反应按比例向逆反应方向进行,因为该反应为气体体积增大的放热反应,故使用催化剂不能使平衡移动,选项 A 不选;减小压强平衡向气体体积增大的正反应方向移动,不符合,选项 B 不选;升高温度平衡向逆反应方向移动,选项 C 符合题意;增加 O2的浓度平衡向正反应方向移动,不符合题意,选项 D 不选;恒容条件下,气体的总质量不变,则混合气体的密度一直不变,密
14、度不变不能作为达到平衡状态的标志,选项 A 错误;单位时间内消耗n mol NO 的同时消耗 n mol NH3,符合正逆反应速率相等,可作为达到平衡状态的标志,选项 B 正确;物质的百分含量 w(NH3)=w(NO)不一定是平衡状态,所以不能作为达到平衡状态的标志,选项 C 错误;用 NH3、O 2、NO、H 2O 的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为 4546 的状态,不一定是平衡状态,所以不能作为达到平衡状态的标志,选项 D 错误;(3) T1 时, c(N2)=1.2 molL-1,则生成氮气的物质的量为 1.2 molL-12 L=2.4 mol,根据反应 4NH3(g)+3O2(
15、g) 2N2(g)+6H2O(g)可知消耗的氨气物质的量为 4.8 mol,故 NH3的转化率为 100%=60%;c 点温度较高平衡逆向4.88移动,气体的总物质的量减少,压强减小,故图中 a、c 两点对应的容器内部压强 papc。12.答案 (1)D9(2)NO 分解反应是放热反应,升高温度不利于反应进行(只写升高温度不利于反应进行也可,其他合理说法也可) 870(数值接近即可)(3)C+2NO CO2+N2 80%解析 (1)A 项,由于体系中各组分都为气体,且体积不变,故密度恒定,因此密度不变不能说明反应达到平衡状态;B 项,该反应为等体积反应,在恒温下,压强不变,不能说明反应达到平衡状态;C 项,平衡时各物质的浓度之比与化学计量数之比无必然联系,故错误;D 项,各组分浓度不变可判断为平衡状态。(3)根据表中的数据变化量之比及原子守恒可确定方程式中的生成物及各物质的化学计量数;由 T1变至 T2,温度升高,NO 的物质的量增大,说明平衡逆向移动,故该反应为放热反应,则该反应的 H0;由于该反应为等体积反应,且反应物只有 NO 为气态,因此再通入 NO 后,可建立等效平衡,NO 的转化率不变,可用表中数据直接求得 NO 的转化率为 100%=80%。0.10-0.0200.10
