PAGE8-第3節(jié)化學平衡[綜合訓練]一、選擇題1．對于達到平衡的反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0；下列對變更條件后引起的變更描述正確的是()A．減小SO3的濃度，逆反應速率變小，正反應速率變大，平衡向正反應方向移動B．上升溫度，正、逆反應速率都加快，加快的程度是正反應速率大于逆反應速率C．減小容積增大壓強，正、逆反應速率都加快，且正反應速率加快的程度大于逆反應速率D．運用正催化劑，正、逆反應速率都加快，且正反應速率加快的程度大于逆反應速率答案C解析減小SO3的濃度，逆反應速率減小，正反應速率瞬間不變，隨后減小，A項錯誤；由題給條件可知，該反應正向放熱，升溫平衡向左移動，說明正逆反應速率均增大，但逆反應速率加快的程度大于正反應速率，B項錯誤；加壓平衡向右移動，正、逆反應速率都增大，平衡向右移動，說明正反應速率加快的程度大于逆反應速率，C項正確；催化劑能同等程度地變更正逆反應速率，平衡不移動，D項錯誤。2．對一個正反應放熱的可逆反應來說，若變更條件使平衡正向移動，則該反應的平衡常數(shù)()A．肯定不變B．可能減小C．可能增大D．不變、減小、增大皆有可能答案C解析對于正反應放熱的可逆反應，化學平衡常數(shù)只與溫度有關。若變更壓強或濃度，使平衡正向移動，化學平衡常數(shù)不變；若降低溫度，平衡正向移動，化學平衡常數(shù)增大。3．反應A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)的ΔH<0，下列說法正確的是()A．上升溫度，正反應速率增加，逆反應速率減小B．上升溫度有利于反應速率增加，從而縮短達到平衡的時間C．達到平衡后，上升溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動D．達到平衡后，降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動答案B解析上升溫度，正、逆反應速率均增大，平衡逆向移動，A錯誤；上升溫度，可以提高反應速率，從而縮短達到平衡的時間，B正確；達到平衡后，上升溫度，平衡逆向移動，增大壓強，平衡正向移動，C錯誤；達到平衡后，降低溫度，平衡正向移動，減小壓強，平衡逆向移動，D錯誤。4．對于反應COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH>0。變更下列條件，能加快反應速率，且CO的物質(zhì)的量分數(shù)增大的是()A．恒容時通入HeB．恒容時增大COCl2的濃度C．上升溫度D．加入催化劑答案C解析恒容下通入He，反應混合物的濃度不變，反應速率和CO的物質(zhì)的量分數(shù)均不變，A錯誤；恒容下增大COCl2濃度，正反應速率加快，但CO的物質(zhì)的量分數(shù)減小，B錯誤；上升溫度，化學反應速率加快，平衡正向移動，CO的物質(zhì)的量分數(shù)增大，C正確；加入催化劑，化學反應速率加快，但平衡不移動，CO的物質(zhì)的量分數(shù)不變，D錯誤。5．如圖所示是可逆反應A(g)＋2B(g)2C(g)＋3D(g)ΔH>0的化學反應速率與化學平衡隨外界條件變更而變更的關系圖，下列條件的變更與圖中的變更狀況相符的是()A．t1時，減小了A或B的物質(zhì)的量濃度B．t2時，上升了溫度C．t2時，增大了壓強D．t1時，加入了催化劑答案B解析依據(jù)題圖可知，t1時平衡右移，t2時平衡右移。減小A或B的物質(zhì)的量濃度，平衡左移，A項不相符；正反應ΔH>0，上升溫度，平衡右移，速率增大，B項相符；增大壓強，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，C項不相符；催化劑同等程度地變更正逆反應的速率，平衡不移動，D項不相符。6．密閉容器中進行反應M(g)＋N(g)R(g)＋2L(？)，R的體積百分含量φ(R)隨時間的變更狀況如圖所示。下列敘述正確的是()A．正反應為吸熱反應，L是氣體B．正反應為吸熱反應，L是固體或液體C．正反應為放熱反應，L是氣體D．正反應為放熱反應，L是固體或液體答案C解析依據(jù)圖像可知，當壓強相同時，溫度為T2時首先達到平衡狀態(tài)，說明T2大于T1，上升溫度平衡向逆反應方向移動，則正反應是放熱反應；當溫度相同時，壓強為p2時首先達到平衡狀態(tài)，說明p2大于p1，增大壓強φ(R)降低，因此增大壓強平衡向逆反應方向移動，則正反應是氣體分子數(shù)增大的反應，所以L肯定是氣體，C項正確。平衡移動及相關圖像問題1．生成物的濃度—時間圖像以aA(g)＋bB(g)cC(g)中生成物C的濃度c(C)為例。解答這類圖像題時應留意以下兩點：(1)“先拐先平，數(shù)值大”原則分析反應由起先(起始物質(zhì)相同時)達到平衡所用時間的長短可推知反應條件的變更。①若為溫度變更引起，溫度較高時，反應達到平衡所需時間短，則圖甲中T2>T1。②若為是否運用催化劑引起，運用相宜催化劑時，反應達到平衡所需時間短，則圖乙中a運用了催化劑。(2)正確駕馭圖像中反應規(guī)律的推斷方法①圖甲中，T2>T1，上升溫度，c(C)降低，平衡左移，正反應為放熱反應。②若縱坐標表示A的百分含量，則圖甲中表示的正反應為吸熱反應。2．恒溫線(恒壓線)圖像以反應aA(g)＋bB(g)cC(g)中反應物A的轉化率αA為例。解答這類圖像題時應從兩方面入手：(1)通過分析相同溫度下不同壓強時反應物A的轉化率大小來推斷平衡移動的方向，從而確定反應方程式中氣態(tài)反應物與氣態(tài)產(chǎn)物化學計量數(shù)的大小關系。如圖甲中任取一條溫度曲線探討，壓強增大，αA增大，平衡右移，正反應為氣體體積減小的反應，圖乙中任取橫坐標一點作橫軸的垂線，也能得出此結論。(2)通過分析相同壓強下不同溫度時反應物A的轉化率的大小來推斷平衡移動的方向，從而確定反應的熱效應。如利用上述分析方法，在圖甲中作橫軸垂線或在圖乙中任取一曲線進行分析，即能得出正反應為放熱反應的結論。3．速率—溫度(壓強)圖像反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92．4kJ·mol－1的速率—溫度(壓強)圖像如下：曲線表示的是外界條件(溫度、壓強)對正、逆反應速率影響的變更趨勢及變更幅度。圖中交點是平衡狀態(tài)，溫度上升后逆反應速率增大得快，平衡逆向移動；壓強增大后正反應速率增大得快，平衡正向移動。7．在容積肯定的密閉容器中，充入肯定量的NO和足量碳發(fā)生化學反應C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡時c(NO)與溫度T的關系如圖所示，則下列說法正確的是()A．該反應的ΔH>0B．在T2時，若反應體系處于狀態(tài)D，則此時v正>v逆C．若狀態(tài)B、C、D的壓強分別為pB、pC、pD，則有pC＝pD>pBD．若該反應在T1、T2時的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1<K2答案B解析由圖可知，溫度越高，平衡時c(NO)越大，說明上升溫度，平衡逆向移動，則有ΔH<0，A錯誤；T2時達到平衡狀態(tài)，c(NO)處于B點，若反應體系處于狀態(tài)D，此時反應正向進行，使c(NO)最終減小到B點狀態(tài)，則有v正>v逆，B正確；該反應前后氣體體積不變，壓強和溫度成正比例關系，B和D點的溫度均為T2，則有pD＝pB；C點溫度高于D點，則有pC>pD，綜上可得壓強：pC>pD＝pB，C錯誤；該反應的ΔH<0，溫度上升，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，由于T1<T2，則有K1>K2，D錯誤。8．向兩個體積可變的密閉容器中均充入1mol的A2和2mol的B2，發(fā)生反應A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)ΔH。維持兩個容器的壓強分別為p1和p2，在不同溫度下達到平衡，測得平衡時AB2的體積分數(shù)隨溫度的變更如圖所示。已知：①圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點均處于曲線上；②點Ⅱ時容器的體積為0．1L。下列敘述正確的是()A．由圖像可知，p1>p2，ΔH>0B．點Ⅰ時A2的平衡轉化率為40%C．點Ⅲ所對應的反應平衡常數(shù)K＝0．2D．將點Ⅱ所對應的容器冷卻到600K，可變成點Ⅰ答案C解析該反應的正反應是氣體總分子數(shù)削減的反應，增大壓強，平衡正向移動，AB2的體積分數(shù)增大；由圖可知，溫度相同時，p1時AB2的體積分數(shù)大于p2時AB2的體積分數(shù)，則有壓強p1>p2；壓強肯定時，上升溫度，AB2的體積分數(shù)減小，則平衡逆向移動，則有ΔH<0，A錯誤。點Ⅰ時AB2的體積分數(shù)為40%，設反應中消耗A2的物質(zhì)的量為xmol，則有A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)起始量/mol120轉化量/molx2x2x平衡量/mol1－x2－2x2x則有eq\f(2x,1－x＋2－2x＋2x)×100%＝40%，解得x＝0．5，故A2的轉化率為eq\f(0.5mol,1.0mol)×100%＝50%，B錯誤。點Ⅱ和Ⅲ均在800K條件下，二者平衡常數(shù)相同，點Ⅰ和Ⅱ平衡時AB2的體積分數(shù)為40%，點Ⅱ時容器的體積為0．1L，達到平衡時，A2(g)、B2(g)和AB2(g)的濃度(mol·L－1)分別為5、10和10，則平衡常數(shù)K＝eq\f(c2AB2,cA2·c2B2)＝eq\f(102,102×5)＝0．2，C正確。將點Ⅱ所對應的容器冷卻到600K，平衡正向移動，AB2的體積分數(shù)增大，故不行能變成點Ⅰ，D錯誤。9．肯定溫度下，在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(g)，若反應起先時充入2molA和1molB，達到平衡時C的濃度為amol·L－1。若維持容器體積和溫度不變，按下列四種配比作為起始物質(zhì)，達到平衡后，C的濃度仍為amol·L－1的是()A．4molA＋2molBB．2molA＋1molB＋3molC＋1molDC．3molC＋1molD＋1molBD．3molC＋1molD答案D解析對于一般可逆反應，在恒溫恒容條件下，只變更起始加入的狀況，只要通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成平衡式左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量與原平衡相同，則兩平衡等效。假設2molA和1molB能夠完全反應，則應生成3molC＋1molD，所以假如維持容器體積和溫度不變，起先時向容器中加入3molC和1molD，達到平衡時，與原平衡是等效平衡，則C的濃度仍為amol·L－1。正確答案為D。二、非選擇題10．在100℃時，將0．100molN2O4(g)充入1L的恒容密閉容器中，間隔肯定時間后對該容器內(nèi)物質(zhì)的濃度進行測定，得到的數(shù)據(jù)如表所示：時間/s020406080c(N2O4)/(mol·L－1)0．100c10．050c3c4c(NO2)/(mol·L－1)0．0000．060c20．1200．120(1)該反應的平衡常數(shù)表達式為________________；由表中數(shù)據(jù)分析可得，c1________(填“>”“<”或“＝”，下同)c2，c3________c4。(2)在圖中畫出并標明此反應中N2O4和NO2的濃度隨時間變更的曲線。(3)在上述條件下，從反應起先至達到化學平衡時，N2O4的平均反應速率為________mol·L－1·s－1。(4)達到化學平衡后，下列條件的變更可使NO2濃度增大的是________(填序號)。A．增大容器的容積B．再充入肯定量的N2O4C．分別出肯定量的NO2D．充入肯定量的He(5)若起始時充入NO2為0．080mol，則達到化學平衡時NO2的轉化率為________。答案(1)K＝eq\f(c2NO2,cN2O4)<＝(2)(3)0．001(4)B(5)25%解析(1)該反應的化學方程式為N2O4(g)2NO2(g)，其平衡常數(shù)表達式為K＝eq\f(c2NO2,cN2O4)；由表中數(shù)據(jù)可求得c1＝0．070，c2＝0．100，則c1<c2；反應至60s時反應已達到化學平衡狀態(tài)，則c3＝c4。(3)從反應起先至達到化學平衡時，NO2的平均反應速率為eq\f(0.120mol·L－1,60s)＝0．002mol·L－1·s－1，則v(N2O4)＝eq\f(vNO2,2)＝0．001mol·L－1·s－1。(4)若增大容器的容積，無論平衡如何移動，反應物和生成物的濃度均減小，A項錯誤；平衡后再充入肯定量的N2O4，平衡正向移動，NO2的濃度增大，B項正確；分別出肯定量的NO2，雖然平衡正向移動，但NO2的濃度減小，C項錯誤；在容器容積不變的狀況下充入稀有氣體He，反應物和生成物的濃度均不變，化學平衡不移