PAGEPAGE10訓練(三十五)化學平衡及其移動1．(2021·河南部分重點校聯考)在恒溫恒容的密閉容器中發生反應4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＜0，下列能說明該反應達到平衡狀態的是()①反應速率5v(NH3)＝4v(O2)②體系的壓強不再發生變化③混合氣體的密度不再發生變化④氣體的平均摩爾質量不再發生變化⑤單位時間內生成5molO2，同時斷裂12molO—H鍵⑥NO的濃度不變A．②④⑥ B．①②④⑥C．②⑤⑥ D．①②③④⑤A[無論反應是否達到平衡，用不同物質表示的反應速率之比等于其化學計量數之比，v(NH3)∶v(O2)＝4∶5，則有5v(NH3)＝4v(O2)，①錯誤；該反應的正向是氣體總分子數增加的反應，恒溫恒容時，體系的壓強不變，則氣體總物質的量不變，達到平衡狀態，②正確；恒容時，反應中各物質均為氣體，則混合氣體的密度始終不變，③錯誤；氣體的總質量一定，平均摩爾質量不變，則氣體總物質的量不變，該反應達到平衡狀態，④正確；單位時間內生成5molO2必然消耗6molH2O，斷裂12molH—O鍵，不能判斷是否平衡，⑤錯誤；NO的濃度不變，則其消耗速率等于生成速率，該反應達到平衡，⑥正確。]2．(2021·山東日照檢測)對可逆反應2A(s)＋3B(g)C(g)＋2D(g)ΔH<0，在一定條件下達到平衡。下列有關敘述正確的是()①增加A的量，平衡向正反應方向移動②升高溫度，平衡向逆反應方向移動，v(正)減小③壓強增大一倍，平衡不移動，v(正)、v(逆)不變④增大B的濃度，v(正)>v(逆)⑤加入催化劑，B的轉化率提高A．①② B．④C．③ D．④⑤B[A是固體，其量的變化對平衡無影響，①錯誤；而增大B的濃度，正反應速率增大，平衡向正反應方向移動，v(正)>v(逆)，④正確；升高溫度，v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大的程度大，平衡向逆反應方向移動，②錯誤；此反應為反應前后氣體分子數不變的反應，故增大壓強，平衡不移動，但v(正)、v(逆)都增大，③錯誤；催化劑不能使化學平衡發生移動，B的轉化率不變，⑤錯誤。]3．(2021·北京師大附中檢測)實驗：①0.005mol/LFeCl3溶液和0.015mol/LKSCN溶液各1mL混合得到紅色溶液a，均分溶液a置于b、c兩支試管中；②向b中滴加3滴飽和FeCl3溶液，溶液顏色加深；③再向上述b溶液中滴加3滴1mol/LNaOH溶液，溶液顏色變淺且出現渾濁；④向c中逐漸滴加1mol/LKSCN溶液2mL，溶液顏色先變深后變淺。下列分析不正確的是()A．實驗②中增大Fe3＋濃度使平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3正向移動B．實驗③中發生反應：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓C．實驗③和④中溶液顏色變淺的原因相同D．實驗②、③、④均可說明濃度改變對平衡移動的影響C[實驗②中增大Fe3＋濃度使平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3正向移動，c[Fe(SCN)3]增大，溶液的紅色加深，A項正確；實驗③中滴加3滴1mol/LNaOH溶液，發生反應：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，使平衡Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3逆向移動，溶液的顏色變淺，B項正確；實驗④逐漸滴加1mol/LKSCN溶液，使平衡正向移動，后繼續加溶液相當于稀釋，紅色變淺，二者原因不同，C項錯誤；根據上述分析，實驗②、③、④均可說明濃度改變對平衡移動的影響，D項正確。]4．(2021·山東日照實驗中學檢測)一定條件下，反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH>0，達到平衡狀態后，分別改變某個條件，下面四個說法中，條件改變、影響原因及影響結果均正確的是()條件改變影響原因影響結果A適當縮小容器的容積活化分子所占百分比增大，正逆反應速率均同等程度加快平衡不移動B適當升高溫度活化分子所占百分比增大，正逆反應速率加快，逆反應速率減慢平衡正向移動C加入催化劑分子能量增大，活化分子所占百分比增大，正逆反應速率均同等程度加快平衡不移動D適當擴大容器的容積活化分子所占百分比不變，但是單位體積內的活化分子數減少，正逆反應速率同等程度減慢平衡不移動D[縮小容器的容積，單位體積內活化分子的數目增大，正、逆反應速率同等程度加快，平衡不移動，但活化分子所占百分比不變，A項錯誤；適當升高溫度，活化分子所占百分比增大，正、逆反應速率均增大，但正反應速率增大倍數大于逆反應速率，平衡正向移動，B項錯誤；加入催化劑，降低了活化能，分子能量不變，活化分子數目及所占百分比均增大，正、逆反應速率同等程度加快，平衡不移動，C項錯誤；擴大容器的容積，單位體積內活化分子數目減少，正、逆反應速率均同等程度地減慢，平衡不移動，D項正確。]5．下列說法正確的是()A．(海南卷)已知反應CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。在一定溫度和壓強下于密閉容器中，反應達到平衡，若減小壓強，n(CO2)增加；若充入一定量的氮氣，n(H2)不變B．(天津卷)常壓下，羰基化法精煉鎳的原理為：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，該反應達到平衡時，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)C．(天津卷)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)ΔH<0，若容器內氣體壓強保持不變，達到化學平衡D．(天津卷)在恒溫恒容的密閉容器中，某儲氫反應：MHx(s)＋yH2(g)MHx＋2y(s)ΔH<0，達到化學平衡，若向容器內通入少量氫氣，則v(放氫)>v(吸氫)C[減壓平衡不移動，n(CO2)不變，恒壓充入氮氣，體積增大，效果等同于減壓，平衡不移動，n(H2)不變，A項錯誤；達到平衡時，4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，B項錯誤；該反應是氣體壓強減小的反應，所以壓強不變可以說明達到了平衡狀態，C項正確；加入氫氣正反應速率增大，v(放氫)<v(吸氫)，D項錯誤。]6．(2021·山東煙臺一中檢測)在密閉容器中進行反應：A(g)＋3B(g)2C(g)，下列有關圖像的說法不正確的是()A．依據圖a可判斷正反應為放熱反應B．在圖b中，虛線可表示使用了催化劑時的變化情況C．若ΔH<0，圖c可表示升高溫度使平衡向逆反應方向移動D．由圖d中混合氣體的平均相對分子質量隨溫度的變化情況，可推知正反應吸熱D[根據圖a曲線可知，溫度越高，逆反應速率與正反應速率差值越大，故升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，A項正確；催化劑能加快反應速率，縮短達到平衡所用的時間，但不能使平衡發生移動，B項正確；升高溫度，平衡向吸熱方向移動，C項正確；根據圖像曲線可知，溫度越高，混合氣體的平均相對分子質量越小，故升高溫度平衡逆向移動，因此可判斷正反應為放熱反應，D項錯誤。]7．(2021·湖南婁底調研)下列說法正確的是()A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其他條件不變，縮小反應容器體積，正逆反應速率不變B．C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g)，碳的質量不再改變說明反應已達平衡C．若壓強不再隨時間變化能說明反應2A(？)＋B(g)2C(？)已達平衡，則A、C不能同時是氣體D．1molN2和3molH2反應達到平衡時H2轉化率為10%，放出的熱量為Q1；在相同溫度和壓強下，當2molNH3分解為N2和H2的轉化率為10%時，吸收的熱量為Q2，Q2不等于Q1B[該可逆反應的反應前后氣體的化學計量數不發生變化，當縮小反應容器體積，相當于加壓，正逆反應速率同等程度增加，A項錯誤；在建立平衡前，碳的質量不斷改變，達到平衡時，質量不變，因而碳的質量不再改變說明反應已達平衡，B項正確；若壓強不再改變說明反應達到平衡，表明反應前后氣體的化學計量數不等，故A、C可能均為氣體，C項錯誤；N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH，合成氨氣實際參與反應n(H2)＝3mol×10%＝0.3mol，因而Q1＝eq\f(0.3,3)×|ΔH|＝0.1|ΔH|，分解氨氣時實際消耗的n(NH3)＝2mol×10%＝0.2mol，Q2＝eq\f(0.2,2)×|ΔH|＝0.1|ΔH|，則Q1＝Q2，D項錯誤。]8．(2021·天津濱海區四校聯考)向一體積為2L的恒容密閉容器里充入1molN2和4molH2，在一定溫度下發生反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。10s時達到平衡，c(NH3)為0.4mol·L－1。下列說法正確的是()A．該反應達到平衡時H2的轉化率為40%B．降低溫度能使混合氣體的密度增大C．向該容器中充入N2，平衡正向移動D．研發高效催化劑可大大提高NH3的產率C[根據題中數據可知，NH3的生成量為0.8mol，則H2的減少量為1.2mol，α(H2)＝eq\f(1.2mol,4mol)×100%＝30%，A項錯誤；降低溫度，平衡正向移動，但氣體總質量不變，容器體積不變，則密度不變，B項錯誤；體積不變，充入N2，c(N2)增大，平衡正向移動，C項正確；催化劑不能使平衡發生移動，因此各物質的轉化率不變、產率不變，D項錯誤。]9．(2021·遼寧大連期初調研)已知反應：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始以物質的量之比為1∶1充入反應物，不同壓強條件下，H2的平衡轉化率隨溫度的變化情況如圖所示(M、N點標記為▲)。下列有關說法正確的是()A．上述反應的ΔH<0B．N點時的反應速率一定比M點的快C．降低溫度，H2的轉化率可達到100%D．工業上用此法制取甲烷應采用更高的壓強A[根據圖像，隨著溫度的升高，H2的轉化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，根據勒夏特列原理，正反應為放熱反應，ΔH<0，A項正確；N點壓強大于M點，但是M點溫度大于N點，故無法判斷N點與M點的速率大小，B項錯誤；此反應是可逆反應，不能完全進行到底，C項錯誤；在溫度(400－600)K，1.01×106Pa的壓強下，H2的轉化率已然很高，提高壓強轉化率上升不大，性價比不高，D項錯誤。]10．(2018·天津卷)室溫下，向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發生反應：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反應后達到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4℃和78.5℃。下列有關敘述錯誤的是()A．加入NaOH，可增大乙醇的物質的量B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC．若反應物均增大至2mol，則兩種反應物平衡轉化率之比不變D．若起始溫度提高至60℃，可縮短反應達到平衡的時間D[D錯：溫度提高至60℃，化學反應速率雖然加快，但溴乙烷的沸點較低，會揮發出大量的溴乙烷，導致逆反應速率減小，故無法判斷達到平衡的時間。A對：加入NaOH，消耗HBr，平衡左移，乙醇的物質的量增大。B對：增大HBr濃度，平衡右移，有利于生成溴乙烷。C對：原反應物按物質的量之比1∶1加入，又按物質的量之比1∶1反應，兩者的平衡轉化率之比為1∶1，若將反應物均增大至2mol，其平衡轉化率之比仍為1∶1。]11．(2021·遼寧營口期中)在密閉容器中投入一定量反應物發生儲氫反應：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s)△H＝－301kJ·mol－1。在某溫度下，達到平衡狀態，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B．若溫度不變，縮小容積至原來的一半，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，不能根據固體的濃度判斷是否達到平衡狀態，A項錯誤；溫度不變，縮小容積至原來的一半，平衡常數Kp不變，則重新達到平衡時H2的壓強仍為2MPa，B項正確；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n(H2)增多，C項正確；該反應的正反應是氣體總分子數減小的放熱反應，因此增大壓強、降低溫度，平衡正向移動，有利于儲氫，D項正確。]12．(2021·山西長治二中檢測)利用化學反應原理研究化學反應有重要意義。(1)CO2的減排和綜合利用是解決溫室及能源問題的有效途徑。一定溫度下，在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，此時壓強為p0kPa，發生反應：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。①0～4min，H2的平均反應速率v(H2)＝_______mol·L－1·min－1。②下列能說明該反應已達到平衡狀態的是_______(填字母)。A．v正(CH3OH)＝3v逆(H2)B．CO2、H2、CH3OH和H2O濃度之比為1∶3∶1∶1C．恒溫恒容下，氣體的密度不再變化D．恒溫恒壓下，氣體的體積不再變化③測得某時刻，CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的濃度均為0.5mol/L，則此時v(正)________v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)工業中，CO2和H2在催化劑Cu/ZnO作用下可發生兩個平行反應，分別生成CH3OH和CO。反應①：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)反應②：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)控制CO2和H2初始投料比為1∶3時，溫度對CO2平衡轉化率及甲醇和CO產率的影響如圖所示。①由圖可知，溫度升高時CO的產率上升，其主要原因可能是________________________________________________________________________。②由圖可知，獲取CH3OH最適宜的溫度是______。下列措施有利于提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率的有________(填字母)。A．使用對反應①選擇性更高的催化劑B．壓縮體積C．增大CO2和H2的初始投料比解析(1)①0～4min內，圖中Δc(CH3OH)＝0.5mol·L－1，則有v(CH3OH)＝(0.5mol·L－1)/4min＝0.125mol·L－1·min－1，故反應速率v(H2)＝3v(CH3OH)＝3×0.125mol·L－1·min－1＝0.375mol·L－1·min－1。②v正(CH3OH)代表正反應速率，v逆(H2)代表逆反應速率，達到平衡時，二者之比等于其化學計量數之比，則有3v正(CH3OH)＝v逆(H2)，A錯誤；達到平衡時，各物質的濃度均保持不變，但CO2、H2、CH3OH和H2O濃度之比為1∶3∶1∶1時，不一定達到平衡狀態，B錯誤；恒溫恒容下，氣體的總質量和體積不變，則氣體的密度始終不變，C錯誤；恒溫恒壓下，氣體的體積與其物質的量成正比，當氣體的體積不再變化時，氣體總物質的量不變，該反應達到平衡狀態，D正確。③達平衡時K＝eq\f(0.75×0.75,0.25×0.753)＝5.3，該時刻Q＝eq\f(0.5×0.5,0.5×0.53)＝4＜5.3，所以平衡正向移動，則此時v(正)>v(逆)。(2)①由圖可知，溫度升高時CO的產率上升，說明反應②是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，CO的產率升高。②圖中250℃時CH3OH產率最大，隨后升高溫度，CH3OH產率下降，故獲取CH3OH最適宜的溫度是250℃。提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，可使用對反應①選擇性更高的催化劑，促使反應①更有利于發生，A正確；壓縮體積，反應①正向移動，CH3OH的平衡轉化率增大，反應②的平衡不移動，B正確；增大CO2和H2的初始投料比，CO2的轉化率降低，C錯誤。答案(1)①0.375②D③>(2)①反應②是吸熱反應，升高溫度平衡正向移動，CO產率升高②250℃AB13．(2021·遼寧六校協作體聯考)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，反應過程和在兩種溫度下CH3OH的物質的量隨時間的變化如圖1所示。圖1(1)已知圖1所示反應每消耗1molH2，熱量變化是16.3kJ，則反應的熱化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。曲線Ⅰ、Ⅱ對應的平衡常數大小關系為KⅠ________KⅡ(填“>”“＝”或“<”)。(2)一定溫度下，若此反應在恒壓容器中進行，能判斷該反應達到化學平衡狀態的依據是________(填字母)。a．容器中壓強不變b．H2的體積分數不變c．c(H2)＝3c(CH3OH)d．容器中密度不變e．2個C=O斷裂的同時有3個H—H斷裂(3)一定比例的合成氣在裝有催化劑的反應器中反應12小時，體系中甲醇的產率和催化劑的催化活性與溫度的關系如圖2所示。圖2當溫度為470K時，圖中P點____