1、1跟踪检测（三十五） 点点突破平衡状态与平衡移动1下列说法正确的是( )A凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小C常温下，反应 C(s)CO 2(g)2CO(g) 不能自发进行，则该反应的 H0D反应 2Mg(s)CO 2(g)=C(s)2MgO(s)能自发进行，则该反应的 H0解析：选 C 反应的自发性取决于熵判据和焓判据，若 H0，一定能自发，若 H0， S0， S0，反应能否自发进行取决于温度，A、B 错误。C 项中该反应 S0，若 H0，正确。D 项中反应的 S0，不改变其他条件，下列说法正确的是( )A加入催化剂，反应途径将发生
2、改变， H 也将随之改变B升高温度，正、逆反应速率都增大，H 2S 分解率也增大C增大压强，平衡向逆反应方向移动，将引起体系温度降低D若体系恒容，注入一些 H2后达新平衡，H 2浓度将减小解析：选 B 焓变是一个状态函数，与反应发生的途径无关，A 错误；温度升高，正、逆反应速率均增大，因该反应的正反应是吸热反应，故平衡正向移动，H 2S 分解率增大，B正确；该反应是气体体积增大的反应，增大压强平衡逆向移动，逆反应是放热反应，会使体系温度升高，C 错误；向体系中注入 H2，平衡将向 H2浓度降低的方向移动，但最终 H2的浓度比原来大，D 错误。14将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(
3、固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH 2COONH4(s)2NH 3(g)CO 2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )A2 v(NH3) v(CO2)B密闭容器中 c(NH3) c(CO2)21C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变解析：选 C 该反应为有固体参与的非等体积反应，且容器体积不变，所以压强、密度均可作化学反应是否达到平衡状态的标志，该题应特别注意 D 项，因为该反应为固体的分解反应，所以 NH3、CO 2的体积分数始终为定值 NH3为 ，CO 2为 。23 1315一定条件下，0.3 mol X(g) 与 0.3 mol Y
4、(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g)2Z(g) H a kJmol1 ，下列说法正确的是( )A反应一段时间后，X 与 Y 的物质的量之比仍为 11B达到平衡时，且反应放出 0.1a kJ 的热量C达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z 的正反应速率将不发生变化DX 的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡解析：选 C A 项，反应过程中 X 与 Y 的变化量是 13，则反应一段时间后，X 与 Y 的6物质的量之比不可能仍为 11，错误；B 项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的 X 小于 0.1 mol，反应放出的热量小于 0.1a kJ，错误；C 项，恒容条
5、件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率也不变，正确；D 项， X(g)3Y(g)2Z(g)起始物质的量/mol 0.3 0.3 0变化物质的量/mol x 3 x 2 x变化后物质的量/mol 0.3 x 0.33 x 2 xX 的体积分数为 100%50%，始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，错0.3 x0.6 2x误。16(2017浙江 11 月选考)已知：N 2(g)3H 2(g)2NH 3(g) H92.4 kJmol1 。起始反应物为 N2和 H2，物质的量之比为 13，且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反应达到平衡时，体系中 NH3
6、的物质的量分数如下表：温 度物质的量分数压 强400 450 500 600 20 MPa 0.387 0.274 0.189 0.08830 MPa 0.478 0.359 0.260 0.129下列说法正确的是( )A体系中 NH3的物质的量分数越大，则正反应速率越大B反应达到平衡时，N 2和 H2的转化率之比均为 1C反应达到平衡时，放出的热量均为 92.4 kJD600 、30 MPa 下反应达到平衡时，生成 NH3的物质的量最多解析：选 B 正反应速率与反应物的浓度、压强、温度有关，与 NH3的物质的量分数无直接关系，故 A 错误；N 2和 H2的起始物质的量之比为 13，反应消耗也
7、是 13，故 N2和H2的转化率相同，故 B 正确；当 1 mol N2参与反应时放出的热量为 92.4 kJ，而题目中没有确定反应的量，故 C 错误；由表格可知 600 、30 MPa 下反应达到平衡时，NH 3的物质的量分数相对于 500 、30 MPa 在减小，故 D 错误。17燃煤会产生 CO2和 CO、SO 2等大气污染物。燃煤脱硫的相关反应的热化学方程式如下：CaSO4(s)CO(g) CaO(s)SO 2(g)CO 2(g) H1281.4 kJmol 1 (反应) CaSO4(s)CO(g) CaS(s)CO 2(g)14 147 H243.6 kJmol 1 (反应)(1)计
8、算反应 CaO(s)3CO(g)SO 2(g) CaS(s)3CO 2(g) H_。(2)一定温度下，向某恒容密闭容器中加入 CaSO4(s)和 1 mol CO，若只发生反应，下列能说明该反应已达到平衡状态的是_(填字母)。a容器内的压强不发生变化b v 正 (CO) v 正 (CO2)c容器内气体的密度不发生变化d n(CO) n(CO2)1 mol(3)一定温度下，体积为 1 L 容器中加入 CaSO4(s)和 1 mol CO，若只发生反应，测得 CO2的物质的量随时间变化如图中曲线 A 所示。在 02 min 内的平均反应速率 v(CO)_。曲线 B 表示过程与曲线 A 相比改变的反
9、应条件可能为_(答出一条即可)。若要提高反应体系中 CO2的体积分数，可采取的措施为_。(4)一定温度下，向恒容密闭容器中加入 CaSO4(s)和 1 mol CO，下列能说明反应和反应同时发生的是_(填字母)。a反应后气体能使品红褪色b反应过程中，CO 的体积分数逐渐减小c反应体系达平衡前，SO 2和 CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化d体系压强逐渐增大解析：(1)根据盖斯定律，所求反应可由反应4反应得到，即 H4 H2 H1455.8 kJmol 1 。(2)反应， n0，压强不变化时达到平衡状态； v 正 (CO)、 v 正 (CO2)都表示正反应速率；反应移动时，混合气体质量变化，
10、所以密度不变达到平衡状态；由碳原子个数守恒可知，始终有 n(CO) n(CO2)1 mol。(3)A 到 B，速率加快，平衡不变，可以是加压或加入催化剂；促使反应正移的条件是降低温度。(4)a 项，反应后气体能使品红褪色，只能说明生成 SO2，可能只发生反应；b 项，CO 的体积分数逐渐减小，也可能只发生一个反应；d项，压强逐渐增大，说明气体物质的量增多，反应一定发生，不能说明反应是否发生。答案：(1)455.8 kJmol 1 (2)ac8(3)0.45 molL 1 min1 加入催化剂(或增大压强) 降低温度 (4)c18利用氢气对废气进行脱碳处理可实现绿色环保、废物利用，对于减少雾霾也
11、具有重要意义。(1)汽车尾气的主要污染物为 NO，用 H2催化还原 NO 可以达到消除污染的目的。已知：2NO(g)N 2(g)O 2(g) H180.5 kJmol 12H2O(l)=2H2(g)O 2(g) H571.6 kJmol 1写出 H2(g)与 NO(g)反应生成 N2(g)和 H2O(l)的热化学方程式是_。(2)某研究小组模拟研究如下：向 2 L 恒容密闭容器中充入2 mol NO 发生反应 2NO(g) N2(g)O 2(g)，在不同的温度下，反应过程中物质的量与时间的关系如图所示： T2下，在 05 min 内， v(O2)_ molL1 min1 。该反应进行到 M 点
12、放出的热量_(填“” “”或“”)进行到 W 点放出的热量。M 点时再加入一定量 NO，平衡后 NO 的转化率_(填“变大” “变小”或“不变”)。反应开始至达到平衡的过程中，容器中下列各项发生变化的是_(填字母)。a混合气体的密度b逆反应速率c单位时间内，N 2和 NO 的消耗量之比d气体的平均相对分子质量(3)氢气作为一种理想燃料，但不利于贮存和运输。利用氢能需要选择合适的储氢材料，镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物：LaNi 5(s)3H 2(g)LaNi 5H6(s) H0，欲使 LaNi5H6(s)释放出气态氢，根据平衡移动原理，可改变的条件是_(填字母)。A增加 LaNi5H
13、6(s)的量 B升高温度C使用催化剂 D减小压强解析：(1)把已知的两个热化学方程式依次编号为、，应用盖斯定律，由得 2H2(g)2NO(g)= =N2(g) 2H2O(l) H(180.5 kJmol 1 )(571.6 kJmol 1 )752.1 kJmol 1 。(2) T2下在 05 min 内， v(NO) 0.125 c NO5 min 2 mol 0.75 mol 2 L5 minmolL1 min1 ，则 v(O2) v(NO)0.062 5 molL1 min1 。反应进行到 M 点转12化 NO 物质的量小于反应进行到 W 点转化 NO 物质的量，反应进行到 M 点放出的
14、热量进行到 W 点放出的热量。M 点时再加入一定量 NO，平衡向正反应方向移动，加入 NO 相当于增大9压强(增大压强平衡不移动)，平衡后 NO 的转化率不变。a.该反应中所有物质都呈气态，根据质量守恒定律，气体的总质量始终不变，容器容积不变，混合气体的密度始终不变；b.反应开始逆反应速率为 0，反应开始至达到平衡过程中逆反应速率增大，达平衡时逆反应速率不变；c.单位时间内 N2的消耗量表示逆反应速率，单位时间内 NO 的消耗量表示正反应速率，从反应开始至达到平衡的过程中，逆反应速率增大，正反应速率减小，单位时间内N2和 NO 的消耗量之比增大；d.该反应中所有物质都呈气态，根据质量守恒定律，气体的总质量始终不变，该反应反应前后气体分子数不变，气体分子物质的量始终不变，气体的平均相对分子质量始终不变。(3)A.增加 LaNi5H6(s)的量，平衡不移动，不会释放出气态氢；B.正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，释放出气态氢；C.使用催化剂，平衡不移动，不会释放出气态氢；D.减小压强，平衡向逆反应方向移动，释放出气态氢；使 LaNi5H6(s)释放出气态氢，可改变的条件是升高温度、减小压强。答案：(1)2H 2(g)2NO(g)= =N2(g)2H 2O(l) H752.1 kJmol1 (2) 6.25102 不变 bc (3)BD10
