跟蹤檢測（二十五）化學平衡的移動1．下列事實，不能用勒夏特列原理解釋的是()A．溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺B．合成NH3反應，為提高NH3的產率，理論上應采取相對較低溫度的措施C．氯氣在水中的溶解度大于在飽和食鹽水中的溶解度D．對CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡體系增大壓強可使顏色變深解析：選D加入AgNO3溶液后，生成AgBr沉淀，c(Br－)降低，平衡向右移動，c(Br2)降低，溶液顏色變淺，可以用勒夏特列原理解釋，A不符合題意；對N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，正反應為放熱反應，降低溫度平衡正向移動，有利于提高氨的產率，可以用勒夏特列原理解釋，B不符合題意；氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸是一個可逆反應，飽和食鹽水中Cl－的濃度較大，使平衡左移，會降低氯氣在飽和食鹽水中的溶解度，可以用勒夏特列原理解釋，C不符合題意；反應中c(NO2)增大，顏色變深，但平衡不移動，不能用勒夏特列原理解釋，D符合題意。2．一定溫度下，某容器中加入足量碳酸鈣，發生反應CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)達到平衡，下列說法正確的是()A．將體積縮小為原來的一半，當體系再次達到平衡時，CO2的濃度為原來的2倍B．增加CaCO3(s)的量，平衡正向移動，CO2的濃度增大C．將體積增大為原來的2倍，再次達到平衡時，氣體密度不變D．保持容器體積不變，充入He，平衡向逆反應方向進行解析：選C該反應的化學平衡常數K＝c(CO2)，改變容器容積，平衡常數K不變，即達到平衡時c(CO2)不變，故A錯誤，C正確；CaCO3是固體，增加固體的量，平衡不移動，CO2的濃度不變，B錯誤；保持容器的容積不變，充入He，氣體的濃度不變，則平衡不移動，D錯誤。3．某溫度下，將2molSO2和1molO2置于容積為10L的密閉容器中發生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0，SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖甲所示。則下列說法正確的是()A．由圖甲推斷，B點SO2的平衡濃度為0.3mol·L－1B．由圖甲推斷，A點對應溫度下該反應的平衡常數為800C．達平衡后，若增大容器容積，則反應速率變化圖像可以用圖乙表示D．壓強為0.50MPa時，不同溫度下SO2的轉化率與溫度的關系如圖丙所示，則T2>T1解析：選BB點SO2的轉化率為0.85，則平衡時濃度為eq\f(2mol×0.15,10L)＝0.03mol·L－1，故A項錯誤；A點轉化率為0.80，則2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)開始/(mol·L－1)0.20.10轉化/(mol·L－1)0.160.080.16平衡/(mol·L－1)0.040.020.16K＝eq\f(0.162,0.042×0.02)＝800，故B項正確；達平衡后，若增大容器容積，反應速率減小，平衡逆向移動，逆反應速率大于正反應速率，與圖像不符，故C項錯誤；T1條件下反應先達到平衡，則T1>T2，故D項錯誤。4.(2018·亳州第二次聯考)在t℃時，向aL密閉容器中加入1.6molHI(g)，發生反應2HI(g)H2(g)＋I2(g)ΔH>0，H2的物質的量隨時間的變化如圖所示，下列有關說法中正確的是()A．平衡時，I2蒸氣的體積分數為25%B．若在1.5min時降低溫度，則反應將向左進行C．平衡后若升高溫度，v正增大，v逆減小D．平衡后向容器中加入一定量的H2后，平衡向左移動，H2的體積分數減小解析：選A該反應反應前后氣體體積不變，由圖可知，平衡時n(H2)＝0.4mol，則有n(I2)＝0.4mol，故I2蒸氣的體積分數為eq\f(0.4mol,1.6mol)×100%＝25%，A正確；1.5min時反應未達到平衡狀態，降低溫度，反應速率減慢，但反應仍向右進行，直至平衡，B錯誤；平衡后若升高溫度，v正、v逆均增大，但v正增大的程度大于v逆，平衡向右移動，C錯誤；平衡后加入H2，平衡向左移動，根據勒夏特列原理可知，達到新平衡后，c(H2)仍比原來大，則新平衡后H2的體積分數增大，D錯誤。5.在容積均為1L的三個密閉容器中，分別放入鐵粉并充入1molCO，控制在不同溫度下發生反應：Fe(s)＋5CO(g)Fe(CO)5(g)，當反應進行到5min時，測得CO的體積分數與溫度的關系如圖所示。下列說法一定正確的是()A．反應進行到5min時，b容器中v(正)＝v(逆)B．正反應為吸熱反應，平衡常數：K(T1)>K(T2)C．b中v(正)大于a中v(逆)D．達到平衡時，a、b、c中CO的轉化率為b>c>a解析：選C根據圖像可知，隨著溫度的升高，φ(CO)先減小后增大，若三個容器都未達到平衡狀態，則應該是隨著溫度的升高，φ(CO)一直減小，但b容器中φ(CO)小于c容器，所以可以確定反應在T2到T3之間，先達到了平衡狀態，然后隨著溫度升高，平衡向逆反應方向移動，所以可知該反應的正反應為放熱反應，B項錯誤。若三個容器都達到平衡狀態，因為是放熱反應，a容器的φ(CO)應小于b容器，但實際上a容器的φ(CO)大于b容器，所以確定a容器還未達到平衡狀態，b容器不確定，所以v(正)、v(逆)不一定相等，A項錯誤。a容器中反應還沒達到平衡，反應向正反應方向進行，所以va(正)>va(逆)；因b容器的溫度高于a容器的溫度，所以相同時間內，vb(正)>va(正)，所以vb(正)>va(逆)，C項正確。因為該反應是放熱反應，所以三容器達到平衡時，CO的轉化率為a>b>c，D項錯誤。6.在恒容密閉容器中通入A、B兩種氣體，在一定條件下發生反應：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH>0。達到平衡后，改變一個條件(x)，下列量(y)一定符合圖中曲線的是()選項xyA通入A氣體B的轉化率B加入催化劑A的體積分數C增大壓強混合氣體的總物質的量D升高溫度混合氣體的總物質的量解析：選AA項，當通入A氣體時，平衡向正反應方向移動，B的轉化率增大，正確；B項，加入催化劑只能改變反應速率，平衡不移動，A的體積分數不變，錯誤；C項，增大壓強，平衡向正反應方向移動，混合氣體的總物質的量減小，錯誤；D項，正反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，混合氣體的總物質的量減小，錯誤。7．(2018·淮北一模)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，其透光率將增大解析：選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，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。8．(2018·大慶一模)一定量的混合氣體在密閉容器中發生反應xA(g)＋yB(g)zC(g)，達到平衡后測得A的濃度為0.5mol·L－1，保持溫度不變，將密閉容器的容積壓縮為原來的一半再次達到平衡后，測得A的濃度為0.8mol·L－1，則下列敘述正確的是()A．平衡向正反應方向移動B．x＋y<zC．B的物質的量濃度減小D．C的體積分數降低解析：選A壓縮容器的容積時體系壓強增大，假設平衡不移動，A的濃度應為1mol·L－1，但再次平衡后小于1mol·L－1，說明增大壓強平衡向正反應方向移動，根據平衡移動原理知，x＋y>z，平衡向正反應方向移動，C的體積分數增大，因為壓縮了容器的容積，則B的物質的量濃度增大，故A項正確，B、C、D項錯誤。9.(2017·荊門調研)一定溫度下，將1molA(g)和1molB(g)充入2L密閉容器中發生反應A(g)＋B(g)xC(g)＋D(s)，在t1時達到平衡。在t2、t3時刻分別改變反應的一個條件，測得容器中C(g)的濃度隨時間變化如圖所示。下列有關說法正確的是()A．反應方程式中x＝2B．t2時刻改變的條件是使用催化劑C．t3時刻改變的條件是移去少量DD．t1～t3間該反應的平衡常數不相同解析：選At2時刻改變條件，濃度增大而平衡不移動，催化劑只改變反應速率，不影響平衡，則只能是改變容器的體積，使濃度增大且平衡不移動，所以反應前后氣體體積不變，故x＝2，A項正確，B項錯誤；由于D是固體，D的多少不影響反應速率和化學平衡，故C項錯誤；平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，故D項錯誤。10．在①、②、③容積不等的恒容密閉容器中，均充入0.1molCO和0.2molH2，在催化劑的作用下發生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。測得三個容器中平衡混合物中CH3OH的體積分數隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．該反應的正反應為吸熱反應B．三個容器的容積：①＞②＞③C．在P點，CO的轉化率為75%D．在P點，向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025mol，此時v正(CO)＜v逆(CO)解析：選C由題圖可知，容積一定時，溫度升高，CH3OH的體積分數減小，說明升高溫度，平衡逆向移動，故該反應的ΔH＜0，正反應為放熱反應，A錯誤。三個容器中起始加入CO和H2的量分別相等，溫度一定時，容器的容積越小，體系的壓強越大，反應向正反應方向進行的程度越大，反應物的轉化率越大，CH3OH的體積分數越大，故容器的容積：①＜②＜③，B錯誤。P點CH3OH的體積分數為50%，根據同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質的量之比，則有CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)起始量/mol0.10.20轉化量/molx2xx平衡量/mol0.1－x0.2－2xx則CH3OH的體積分數為eq\f(x,0.1－x＋0.2－2x＋x)×100%＝50%，解得x＝0.075mol，故P點CO的轉化率為eq\f(0.075mol,0.1mol)×100%＝75%，C正確。在P點，向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025mol，此時，容器②中n(CO)＝0.05mol、n(H2)＝0.075mol、n(CH3OH)＝0.1mol，設容器②的容積為VL，則達到平衡時K＝eq\f(\f(0.075,V),\f(0.025,V)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.05,V)))2)＝1200V2，充入氣體后Qc＝eq\f(\f(0.1,VL),\f(0.05,V)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.075,V)))2)＝355.6V2＜K＝1200V2，平衡正向移動，此時v正(CO)＞v逆(CO)，D錯誤。11.中國政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。CO2可轉化成有機物實現碳循環。在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO2和3molH2，一定條件下反應：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。(1)從3min到9min，v(H2)＝_______mol·L－1·min－1。(2)能說明上述反應達到平衡狀態的是________(填字母)。A．反應中CO2與CH3OH的物質的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點)B．混合氣體的密度不隨時間的變化而變化C．單位時間內消耗3molH2，同時生成1molH2OD．CO2的體積分數在混合氣體中保持不變(3)平衡時CO2的轉化率為________。(4)平衡時混合氣體中CH3OH(g)的體積分數是_____________________________。(5)一定溫度下，第9min時v逆(CH3OH)________(填“大于”“小于”或“等于”)第3min時v正(CH3OH)。解析：(1)從3min到9min消耗CO2是0.25mol·L－1，根據方程式可知消耗氫氣是0.75mol·L－1，則v(H2)＝0.75mol·L－1÷6min＝0.125mol·L－1·min－1。(2)反應中CO2與CH3OH的物質的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點)時反應速率仍然發生變化，沒有達到平衡狀態，A錯誤；密度是混合氣體的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，B錯誤；單位時間內消耗3molH2，同時一定生成1molH2O，不能說明反應達到平衡狀態，C錯誤；CO2的體積分數在混合氣體中保持不變說明反應達到平衡狀態，D正確。(3)平衡時消耗CO2是0.75mol·L－1，則CO2的轉化率為eq\f(0.75,1.00)×100%＝75%。(4)平衡時剩余氫氣是0.75mol，生成水蒸氣是0.75mol，則混合氣體中CH3OH(g)的體積分數是eq\f(0.75,0.75＋0.75＋0.25＋0.75)×100%＝30%。(5)第9min時反應達到平衡狀態，則v逆(CH3OH)小于第3min時v正(CH3OH)。答案：(1)0.125(2)D(3)75%(4)30%(5)小于12．當溫度高于500K時，科學家成功利用二氧化碳和氫氣合成了乙醇，這在節能減排、降低碳排放方面具有重大意義。回答下列問題：(1)該反應的化學方程式為_________________________________________。(2)在恒容密閉容器中，判斷上述反應達到平衡狀態的依據是________。a．體系壓強不再改變b．H2的濃度不再改變c．氣體的密度不隨時間改變d．單位時間內消耗H2和CO2的物質的量之比為3∶1(3)在一定壓強下，測得由CO2制取CH3CH2OH的實驗數據中，起始投料比、溫度與CO2的轉化率的關系如圖。根據圖中數據分析：①降低溫度，平衡向________方向移動。②在700K、起始投料比eq\f(nH2,nCO2)＝1.5時，H2的轉化率為________。③在500K、起始投料比eq\f(nH2,nCO2)＝2時，達到平衡后H2的濃度為amol·L－1，則達到平衡時CH3CH2OH的濃度為________。解析：(1)由題給信息可得到該反應的化學方程式為2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2O。(2)該反應為氣體分子數減小的化學反應，當體系的壓強不再改變時，反應達到平衡狀態，另外氫氣的濃度不再變化，也能說明反應達到平衡狀態；由于在500K時，所有物質均為氣體，故在恒容狀態下氣體的密度恒為定值，密度不變不能說明反應達到平衡狀態；根據化學方程式可知，任何單位時間內消耗H2和CO2的物質的量之比均為3∶1。(3)①由圖中信息可知，其他條件不變時，升高溫度，CO2的轉化率降低，說明平衡向逆反應方向移動，故正反應為放熱反應，即降低溫度，平衡將向正反應方向移動。②700K時，當氫氣與二氧化碳的起始投料比eq\f(nH2,nCO2)＝1.5時，由圖像可知二氧化碳的轉化率為20%，由化學方程式：2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2O，可計算出氫氣的轉化率為40%。③設起始時c(CO2)＝xmol·L－1，則起始時c(H2)＝2xmol·L－1，有2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2O起始(mol·L－1)：x2x00轉化(mol·L－1):0.6x1.8x0.3x0.9x平衡(mol·L－1):0.4x0.2x0.3x0.9x0．2x＝amol·L－1，則0.3x＝1.5amol·L－1。答案：(1)2CO2＋6H2eq\o(,\s\up7(500K))C2H5OH＋3H2O(2)ab(3)①正反應(或右)②40%③1.5amol·L－113．醋酸由于成本較低，在生產中被廣泛應用。(1)近年來化學家研究開發出用乙烯和乙酸為原料、雜多酸作催化劑合成乙酸乙酯的新工藝，不必生產乙醇或乙醛作中間體，使產品成本降低，具有明顯經濟優勢。其合成的基本反應如下：CH2=CH2(g)＋CH3COOH(l)eq\o(,\s\up7(雜多酸))CH3COOC2H5(l)下列描述能說明乙烯與乙酸合成乙酸乙酯的反應已達化學平衡的是________(填字母)。A．乙烯、乙酸、乙酸乙酯的濃度相同B．酯化合成反應的速率與酯分解反應的速率相等C．乙烯斷開1mol碳碳雙鍵的同時乙酸恰好消耗1molD．體系中乙烯的質量分數一定(2)在n(乙烯)與n(乙酸)物料比為1的條件下，某研究小組在不同壓強下進行了在相同時間點乙酸乙酯的產率隨溫度變化的測定實驗，實驗結果如圖所示。回答下列問題：①溫度在60～80℃范圍內，乙烯與乙酸酯化合成反應速率由大到小的順序是________[用v(p1)、v(p2)、v(p3)分別表示不同壓強下的反應速率]，分析其原因：_________________________