課時作業(yè)(二十三)化學平衡移動化學反應的方向及調控1．下列關于自發(fā)反應的說法中錯誤的是()A．非自發(fā)反應在一定條件下可以實現(xiàn)B．能夠設計成原電池的反應是自發(fā)進行的氧化還原反應C．電解質在水溶液中的電離是一個自發(fā)過程，該過程為熵增過程D．2NO2(g)＋4CO(g)=N2(g)＋4CO2(g)ΔH<0，則該反應高溫下利于自發(fā)進行D[非自發(fā)反應在一定條件下能實現(xiàn)自發(fā)進行，如ΔH>0、ΔS>0的反應高溫下可以自發(fā)進行，低溫下不能自發(fā)進行，A正確；理論上，能夠設計成原電池的反應是常溫下能自發(fā)進行的氧化還原反應，B正確；電解質在水溶液中的電離是一個自發(fā)過程，該過程中電解質電離產(chǎn)生自由移動的離子，微粒數(shù)目增大，故該過程為熵增過程，C正確；反應2NO2(g)＋4CO(g)=N2(g)＋4CO2(g)的ΔH<0、ΔS<0，若自發(fā)進行，應滿足ΔH－TΔS<0，故該反應低溫下有利于自發(fā)進行，D錯誤。]2．已知298K下反應2Al2O3(s)＋3C(s)=4Al(s)＋3CO2(g)ΔH＝＋2171.0kJ·mol－1，ΔS＝＋635.5J·(mol·K)－1，則下列說法正確的是()A．由題給ΔH可知，該反應是一個放熱反應B．ΔS>0表明該反應是一個熵減少的反應C．該反應在室溫下可能自發(fā)進行D．該反應可以自發(fā)進行的最低溫度為3416.2KD[該反應的ΔH>0，為吸熱反應，A項錯誤；ΔS>0，表明該反應是熵增的反應，B項錯誤；由常溫下，該反應的ΔH－TΔS>0可知，該反應在常溫下不能自發(fā)進行，C項錯誤；該反應可以自發(fā)進行的最低溫度為T＝eq\f(ΔH,ΔS)＝eq\f(2171000,635.5)K＝3416.2K，D項正確。]3．在一定條件下，對于反應mA(g)＋nB(g)cC(g)＋dD(g)，C的百分含量(C%)與溫度、壓強的關系如圖所示，下列判斷正確的是()A．ΔH<0、ΔS>0 B．ΔH>0、ΔS<0C．ΔH>0、ΔS>0 D．ΔH<0、ΔS<0A[由圖可知，當壓強一定時，升高溫度，C的百分含量減小，說明升高溫度，平衡逆向移動，則有ΔH<0；當溫度一定時，增大壓強，C的百分含量減小，說明增大壓強，平衡逆向移動，則有m＋n<c＋d，故該反應的正反應是氣體分子總數(shù)增加的反應，即熵增的反應，則有ΔS>0，A正確。]4．下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是()A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，當加入少量AgNO3溶液后，溶液的顏色變淺B．對2HI(g)H2(g)＋I2(g)，縮小容器的容積可使平衡體系的顏色變深C．反應CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0，升高溫度可使平衡向逆反應方向移動D．對于合成NH3反應，為提高NH3的產(chǎn)率，理論上應采取低溫措施B[溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr與AgNO3反應生成AgBr沉淀，c(HBr)減小，平衡正向移動，溶液的顏色變淺，A可以用勒夏特列原理解釋；2HI(g)H2(g)＋I2(g)的正反應是反應前后氣體總分子數(shù)不變的反應，縮小容器的容積，壓強增大，平衡不移動，但c(I2)增大，導致平衡體系的顏色變深，由于平衡不移動，故B不能用勒夏特列原理解釋；反應CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高溫度，為了減弱溫度的改變，平衡逆向移動，C可以用勒夏特列原理解釋；合成氨的反應是放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解釋。]5．如圖a曲線表示放熱反應X(g)＋Y(g)Z(g)＋M(g)＋N(g)進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系。若要改變某一起始條件，使反應過程按b曲線進行，可采取的措施是()A．升高溫度 B．加大X的投入量C．加催化劑 D．增大體積C[由圖可知，a、b曲線所示反應平衡時，X的轉化率相同，只是b曲線所示反應達到平衡所用時間短，升高溫度、增大X的濃度、增大體積時X的平衡轉化率都不相同，A、B、D錯誤，C正確。]6．在密閉容器中投入一定量反應物發(fā)生儲氫反應：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)ΔH＝－301kJ·mol－1。在某溫度下，達到平衡狀態(tài)，測得氫氣壓強為2MPa。下列說法不正確的是()A．當LaNi5的濃度不再變化時，該反應達到平衡狀態(tài)B．若溫度不變，縮小容器的容積至原來的一半，重新達到平衡時H2的壓強仍為2MPaC．擴大容器的容積，重新達到平衡時n(H2)增多D．增大壓強，降低溫度，有利于儲氫A[LaNi5是固體，在反應過程中，其濃度始終不變，不能根據(jù)固體的濃度不變判斷是否達到平衡狀態(tài)，A錯誤；溫度不變，縮小容器的容積至原來的一半，平衡常數(shù)Kp＝eq\f(1,p3（H2）)不變，則重新達到平衡時H2的壓強仍為2MPa，B正確；擴大容器的容積，相當于減小壓強，平衡向逆反應方向移動，重新達到平衡時氣體壓強不變，則n(H2)增多，C正確；該反應的正反應是氣體分子總數(shù)減小的放熱反應，因此增大壓強、降低溫度，平衡正向移動，有利于儲氫，D正確。]7．對密閉容器中進行的反應：X(g)＋3Y(g)2Z(g)繪制如下圖像，下列說法錯誤的是()A．依據(jù)圖甲可判斷正反應為放熱反應B．在圖乙中，虛線可表示使用了催化劑后X的轉化率C．圖丙可表示減小壓強，平衡向逆反應方向移動D．依據(jù)圖丁中混合氣體的平均相對分子質量隨溫度的變化情況，可推知正反應的ΔH<0C[圖甲中v正、v逆曲線的交點是平衡點，升高溫度，v正增大的程度小于v逆，平衡逆向移動，則該反應的正反應是放熱反應，A正確；使用催化劑，可加快反應速率，縮短達到平衡的時間，但平衡不移動，X的轉化率不變，故圖乙中虛線可表示使用催化劑后X的轉化率，B正確；減小壓強，v正、v逆均減小，v正減小的程度大于v逆，平衡逆向移動，與圖丙不相符，C錯誤；X、Y、Z均為氣體，混合氣體的總質量不變，圖丁中eq\x\to(M)隨溫度升高而逐漸減小，說明升高溫度，平衡逆向移動，則正反應的ΔH<0，D正確。]8．將5mL0.005mol·L－1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L－1KSCN溶液混合，達到平衡后溶液呈紅色。再將混合液等分為5份，分別進行如下實驗：實驗①：滴加4滴水，振蕩實驗②：滴加4滴飽和FeCl3溶液，振蕩實驗③：滴加4滴1mol·L－1KCl溶液，振蕩實驗④：滴加4滴1mol·L－1KSCN溶液，振蕩實驗⑤：滴加4滴6mol·L－1NaOH溶液，振蕩下列說法不正確的是()A．對比實驗①和②，為了證明增加反應物濃度，平衡發(fā)生正向移動B．對比實驗①和③，為了證明增加生成物濃度，平衡發(fā)生逆向移動C．對比實驗①和④，為了證明增加反應物濃度，平衡發(fā)生正向移動D．對比實驗①和⑤，為了證明減少反應物濃度，平衡發(fā)生逆向移動B[A.實驗②與實驗①對比，只改變了Fe3＋濃度，故A說法正確；B.FeCl3溶液和KSCN溶液反應的實質是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，改變鉀離子或氯離子的濃度對平衡無影響，故B說法錯誤；C.實驗④與實驗①對比，只改變了SCN－濃度，故C說法正確；D.在原平衡體系中加入NaOH溶液，F(xiàn)e3＋與之反應生成氫氧化鐵沉淀，溶液中Fe3＋的濃度減小，故D說法正確。]9．已知反應：2NO2(紅棕色)N2O4(無色)ΔH<0。將一定量的NO2充入注射器中并密封，改變活塞位置的過程中，氣體透光率隨時間的變化如圖所示(氣體顏色越深，透光率越小)。下列說法不正確的是()A．b點達到平衡狀態(tài)B．b點與a點相比，c(NO2)、c(N2O4)均減小C．d點：v正＜v逆D．若在c點將溫度降低，其透光率將增大B[曲線a→b段透光率不變，說明c(NO2)保持不變，故b點達到平衡狀態(tài)，A正確；a、b兩點的透光率相等，說明這兩點中c(NO2)、c(N2O4)分別相等，且保持不變，B錯誤；由圖可知，d點后透光率逐漸下降，說明c(NO2)逐漸增大，即平衡逆向移動，則有v正<v逆，C正確；c點降低溫度，平衡正向移動，c(NO2)減小，則透光率將增大，D正確。]10．相同溫度下，有相同容積且恒容的甲、乙兩容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。下列敘述中不正確的是()A．化學反應速率：乙>甲B．平衡后N2的濃度：乙>甲C．H2的轉化率：乙＞甲D．平衡混合氣中H2的體積分數(shù)：乙>甲D[容器中發(fā)生的反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。相同容積的容器中充入不同量的反應物，乙容器中壓強大，化學反應速率：乙>甲，A正確；根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡時乙容器中N2的濃度應大于甲容器，但會小于甲容器中N2濃度的2倍，B正確；乙容器中壓強較大，平衡向正反應方向移動，所以H2的轉化率：乙>甲，C正確；平衡混合氣中H2的體積分數(shù)：乙<甲，D錯誤。]11．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。向同溫、同體積的三個密閉容器中分別充入氣體：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒溫、恒容下反應達平衡時，下列關系一定正確的是()A．容器內(nèi)壓強p：p甲＝p丙>2p乙B．SO3的質量m：m甲＝m丙>2m乙C．c(SO2)與c(O2)之比k：k甲＝k丙>k乙D．反應放出或吸收熱量的數(shù)值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙B[三個容器的T、V相同，由三種情況下充入物質的物質的量，可知甲、丙兩種情況下充入的物質相當，達到同一平衡狀態(tài)，乙充入的物質比甲少一半，故壓強：p甲＝p丙<2p乙；SO3的質量為：m甲＝m丙>2m乙；c(SO2)與c(O2)之比均相等，D.甲與丙為等效平衡，平衡時對應各組分的物質的量相等，故Q甲＋Q丙＝197，甲等效為在乙的基礎上增大一倍壓強，平衡向正反應方向移動，SO2轉化率增大，故Q甲＞2Q乙，故D錯誤。所以選B。]12．在密閉容器中進行下列反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)ΔH>0，達到平衡后，改變下列條件，則指定物質的濃度及平衡如何變化：(1)增加C，平衡________，c(CO)______。(2)減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡__________，c(CO2)________。(3)通入N2，保持密閉容器體積和溫度不變，則平衡______，c(CO2)________。(4)保持密閉容器體積不變，升高溫度，則平衡__________，c(CO)________。答案：(1)不移動不變(2)向逆反應方向移動增大(3)不移動不變(4)向正反應方向移動增大13．已知NO2和N2O4可以相互轉化，反應：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－57.2kJ/mol。(1)一定溫度下，將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應達到平衡狀態(tài)的是________(填序號，下同)。(2)在恒容容器中，該反應達到平衡后，若只改變一個條件，達到新平衡時，下列能使NO2的體積分數(shù)增大的是________。A．充入一定量NO2 B．分離出一定量NO2C．充入一定量N2 D．降低溫度(3)若反應2NO2(g)N2O4(g)在容積為1L的恒容密閉容器中進行，保持溫度不變，達到平衡后，向反應容器中再充入少量NO2，平衡________移動(填“向左”“向右”或“不”)，重新達到平衡后，和原平衡相比，混合氣體的顏色________(填“變深”“變淺”或“不變”)，NO2的轉化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。解析：(1)恒壓容器中充入1molN2O4進行2NO2(g)N2O4(g)反應，反應逆向進行，氣體總物質的量增大，則容器的容積增大，氣體的密度變小，當氣體密度不變時，該反應達到平衡狀態(tài)，a正確；ΔH取決于反應物和生成物具有的總能量，與反應進行的方向及程度無關，故不能根據(jù)ΔH判斷是否達到平衡狀態(tài)，b錯誤；圖中只有NO2和N2O4的v正，無法判斷v正、v逆是否相等，故無法判斷是否達到平衡狀態(tài)，c錯誤；N2O4的轉化率不變時，N2O4的v正、v逆相等，則該反應達到平衡狀態(tài)，d正確。(2)恒容容器中，充入一定量NO2，相當于增大壓強，平衡正向移動，達到新平衡時，NO2的轉化率增大，體積分數(shù)減小，同理，分離出一定量的NO2，相當于減小壓強，平衡逆向移動，達到新平衡時，NO2的轉化率減小，體積分數(shù)增大，故A錯誤，B正確；充入一定量N2，平衡不移動，NO2的體積分數(shù)不變，C錯誤；該反應的ΔH<0，降低溫度，平衡正向移動，NO2的體積分數(shù)減小，D錯誤。(3)恒溫恒容時，充入少量NO2，平衡向右移動，根據(jù)勒夏特列原理可知，重新達到平衡后，和原平衡相比，c(NO2)仍比原平衡大，故混合氣體的顏色變深。恒溫恒容時，充入少量NO2，相當于保持n(NO2)不變，縮小容器的容積，而縮小容積，增大壓強，平衡正向移動，NO2的轉化率增大。答案：(1)ad(2)B(3)向右變深增大14．乙醇是重要的有機化工原料，可由乙烯氣相直接水合法[C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)]生產(chǎn)。下圖為氣相直接水合法中乙烯的平衡轉化率與溫度、壓強的關系(其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。(1)圖中壓強(p1、p2、p3、p4)的大小順序為__________________，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)氣相直接水合法常用的工藝條件為磷酸/硅藻土為催化劑，反應溫度290℃、壓強6.9MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1，乙烯的轉化率為5%，若要進一步提高乙烯轉化率，除了可以適當改變反應溫度和壓強外，還可以采取的措施有________________、________________。答案：(1)p4>p3>p2>p1正反應為分子數(shù)減少的化學反應，相同溫度下，壓強增大，乙烯轉化率提高(2)將產(chǎn)物乙醇液化移去增加nH2O∶nC2H4的比值15．(1)生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)ΔH＝＋131.3kJ·mol－1，ΔS＝＋133.7J·mol－1·K－1，該反應在低溫下