C.B的浓度增大D.C的体积分数减小
解析:
恒温条件下扩大容器容积,则体系的压强减小,平衡向气体总体积增大的方向移动。
原平衡时A的浓度为0.5mol·L-1,当容器容积扩大为原来的两倍,假设平衡不移动,则A的浓度将变为0.25mol·L-1,而实际达到新平衡时A的浓度为0.3mol·L-1,说明平衡向生成A的方向移动,即平衡向逆反应疗向移动,所以生成A的方向为气体总体积增大的方向,即x+y>z,A错误;平衡向逆反应方向移动,B错误:
虽然平衡向逆反应方向移动,但根据勒夏特列原理可知,达到新平衡时,B的浓度依然比原平衡时小,C错误;平衡向逆反应方向移动,消耗C,则C的体积分数减小,D正确。
答案:
D
知识点二影响化学平衡的因素
3.[2019·北京东城区高二期末]已知在K2Cr2O7溶液中存在着如下平衡:
Cr2O
+H2O2CrO
+2H+
(橙色) (黄色)
加入下列物质能使溶液显橙色的是( )
A.氨水B.稀硫酸C.碳酸氢钠溶液D.水
解析:
加入氨水,与溶液中的H+反应,c(H+)减小,平衡向正反应方向移动,c(Cr2O
)减小,c(CrO
)增大,溶液显黄色,A错误;加入稀硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动,c(CrO
)减小,c(Cr2O
)增大,溶液显橙色,B正确;加入碳酸氢钠会消耗H+,c(H+)减小,平衡向正反应方向移动,c(Cr2O
)减小,c(CrO
)增大,溶液显黄色,C错误;加水稀释,平衡正向移动,溶液显黄色,D错误。
答案:
B
4.[2019·湖南津市一中高二期中]将1molSO2和1molO2通入一容积不变的密闭容器中,在一定温度和催化剂作用下发生反应SO2(g)+
O2(g)SO3(g),达到平衡后SO3为0.3mol,此时若移走0.5molSO2和0.5molO2,则重新达到平衡后S03的物质的量( )
A.等于0.3mol
B.等于0.15mol
C.小于0.15mol
D.大于0.15mol,小于0.3mol
解析:
恒温恒容条件下,反应达到平衡时移走0.5molO2和0.5molSO2,达到新的平衡状态,该状态可以等效为开始时加入0.5molO2和0.5molSO2所到达的平衡状态,与原平衡相比,减小了压强,平衡向逆反应方向移动,反应物的转化率降低。
若转化率不变,则生成的SO3的物质的量为0.3mol×
=0.15mol,由于转化率降低,故生成的SO3的物质的量小于0.15mol,C正确。
答案:
C
5.[2019·河南林州一中高二调研]已知反应mA(s)+nB(g)pC(g) ΔH<0,在一定温度下,反应达到平衡时,B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述中一定正确的是( )
①m+n>p ②x点表示的正反应速率大于逆反应速率
③x点表示的反应速率比y点的小 ④n>p
A.①②B.②④
C.②③D.①③
解析:
从题图的曲线变化特征可以看出,增大压强,B的百分含量增大,说明平衡向逆反应方向移动,A为固态,则有n
v逆,故②正确;x点对应的压强小于y点,压强越大,反应速率越大,故x点比y点的反应速率小,故③正确。
答案:
C
6.[2019·云南玉溪中学高二期中]一定条件下在固定容积的密闭容器中进行可逆反应:
2M(g)+N(g)Q(g) ΔH>0,达到平衡后,若升高温度,则下列对于该混合气体的说法中正确的是( )
A.密度增大
B.平均相对分子质量增大
C.总分子数增大
D.平衡逆向移动
解析:
2M(g)+N(g)Q(g) ΔH>0,反应的正方向是气体体积减小的吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应前后气体质量不变,容器的容积不变,密度不变,故A、D错误;升高温度,平衡正向移动,气体总物质的量减小,总分子数减小,质量不变,平均相对分子质量增大,故B正确,C错误。
答案:
B
综合考查平衡移动综合分析
7.[2019·甘肃兰州舟曲中学高二月考]下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.氯水中存在平衡:
Cl2+H2OHCl+HClO,当加入AgNO,溶液后,溶液颜色变浅
B.对于反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),增大平衡体系的压强可使颜色变深
C.对于反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高平衡体系的温度颜色变深
D.SO2催化氧化成SO3的反应,加入过量的空气
解析:
氯水中存在平衡:
Cl2+H2OHCl+HClO,当加入AgNO3溶液后,生成AgCl沉淀,c(Cl-)减小,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;该反应前后气体体积不变,增大压强,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,颜色加深是因为增大压强,气体浓度均增大,NO2红棕色加深,故B符合题意;反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,体系颜色变深,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;加入过量的氧气,平衡正向移动,提高SO2的转化率,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意。
答案:
B
8.[2019·江苏百校高三联考]将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应:
X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,并达到平衡。
当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
升高温度
X的转化率减小
B
增大压强(减小体积)
X的浓度变小
C
充入一定量Y
Y的转化率增大
D
使用适当催化剂
X的体积分数减小
解析:
升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,X的转化率将减小,A项正确;增大压强(减小体积),各物质的浓度均增大,平衡正向移动,根据勒夏特列原理,可知平衡只减弱浓度增大的趋势,而不能改变浓度增大的事实,故X的浓度应增大,B项错误;增大一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率,而其本身的转化率将降低,C项错误;催化剂只能改变反应速率,对化学平衡移动没有影响,故各物质的体积分数不变,D项错误。
答案:
A
9.在密闭容器中进行如下反应:
CO2(g)+C(s)
2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C,平衡________,c(CO2)________。
(2)缩小反应容器的容积,保持温度不变,则平衡__________,c(CO2)__________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变,通人N2,则平衡________,c(CO2)________。
(4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡__________,c(CO)__________。
解析:
(1)C为固体,增加C,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。
(2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动.c(CO2)增大。
(3)通入N2,容积和温度不变,平衡不会发生移动,c(CO2)不变。
(4)容积不变,温度升高,平衡向吸热方向移动,c(CO)增大。
答案:
(1)不移动 不变
(2)向左移动 增大 (3)不移动 不变 (4)向右移动 增大
基础达标
1.反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是( )
A.加压 B.减压
C.减少E的浓度D.降温
解析:
正反应速率降低,可能是减压或降温,A的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,只能是降温。
答案:
D
2.对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是( )
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变
④增大B的浓度,v正>v逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
解析:
①A是固体,增大A的量对平衡无影响,错误;②升高温度,v正、v逆均应增大,但v逆增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,错误;③压强增大平衡不移动,但v正、v逆都增大,错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,v正>v逆,正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,错误。
答案:
B
3.对于反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92kJ·mol-1,若只改变下列一个条件,一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是( )
A.升高温度
B.增大容器容积
C.降低c(NH3)
D.将三种物质的浓度均增大到原来的2倍
解析:
该反应放热,升温平衡逆向移动,A硕错误;增大容器客积,压强减小,平衡向气体体积增大的逆反应方向移动.B项错误;降低c(NH3),平衡正向移动,正反应速率逐渐减小,C项错误;将三种物质的浓度均增大到原来的2倍,化学反应速率加快,同时压强增大,平衡正向移动,D项正确。
答案:
D
4.向一容积不变的密闭容器中充人H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,当达到平衡后,t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件,使平衡移动(如图所示),下列说法正确的是( )
A.容器内气体颜色变深,平均相对分子质量不变
B.平衡不移动,混合气体密度增大
C.H2转化率增大,HI平衡浓度减小
D.t0时改变的条件为减小体积或升高体系温度
解析:
条件改变后,正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,改变的条件应为升高温度,A项正确。
答案:
A
5.在恒温时,一个容积不变的密闭容器中发生反应:
2NO2(g)N2O4(g)。
达到平衡时,再向容器内通人一定量的NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比NO2的体积分数( )
A.不变B.增大C.减小D.无法判断
解析:
假设再次通入的NO2是在与原平衡体系的温度和压强都相同的另一个容器中进行,则所得平衡体系与原平衡完全相同,将两个容器的隔板抽去,再压缩到原体积,平衡正向移动,故NO2的体积分数减小。
答案:
C
6.已知反应:
2NO2(g)N2O4(g),把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里,然后用止水夹夹住橡胶管,把烧瓶A放入热水里,把烧瓶B放入冰水里,如图所示。
与常温时烧瓶内气体的颜色进行对比发现,A烧瓶内气体颜色变深,B烧瓶内气体颜色变浅。
下列说法错误的是( )
A.上述过程中,A烧瓶内正、逆反应速率均加快
B.上述过程中,B烧瓶内c(NO2)减小,c(N2O4)增大
C.上述过程中,A、B烧瓶内气体密度均保持不变
D.反应2NO2(g)N2O4(g)的逆反应为放热反应
解析:
A项,升高温度,正、逆反应速率都增大,正确;B项.B烧瓶内气体颜色变浅,说明平衡向生成N2O4的方向移动,B烧瓶内c(NO2)减小。
c(N2O4)增大,正确;C项,容器的容积不变,混合气体的质量不变,A烧瓶、B烧瓶内气体密度都不变,正确;D项,放在热水中的A烧瓶内气体颜色变深,放在冰水中的B烧瓶内气体颜色变浅,说明升高温度平衡向生成NO2的方向移动,降低温度平衡向生成N2O4的方向移动,故反应2NO2(g)N2O4(g)的正反应为放热反应,错误,D项符合题意。
答案:
D
7.对可逆反应:
A(g)+B(g)C(s)+2D(g) ΔH>0,如图所示为正逆反应速率(v)与时间(t)的关系,如果在t1时刻改变以下条件:
①加人A ②加入催化剂 ③加压 ④升温 ⑤移走C。
符合图示条件的是( )
A.②③B.①②C.③④D.④⑤
解析:
使用催化荆只同倍增加正、逆反应速率,对化学平衡无影响;对于有气体参加的气体体积不发生变化的反应,改变压强平衡不移动。
答案:
A
8.为了探索外界条件对反应aX(g)+bY(g)cZ(g)的影响,以X和Y的物质的量之比为a∶b开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。
以下判断正确的是( )
A.ΔH>0,a+b>cB.ΔH>0,a+bC.ΔH<0,a+b>cD.ΔH<0,a+b解析:
根据图像知,升高温度,平衡时Z的物质的量分数减小,说明正反应是放热反应,即ΔH<0;增大压强,平衡时Z的物质的量分数增大,说明正反应是气体分子数减小的反应,即a+b>c,C项正确。
答案:
C
9.在容积一定的密闭容器中发生可逆反应:
A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0;平衡移动关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.p1B.p1>p2,纵坐标指C的质量分数
C.p1D.p1解析:
A项,升高温度,平衡正向移动,A的质量分数减小,错误;B项,升高温度,平衡正向移动,C的质量分数增大,压强减小,平衡逆向移动,C的质量分数减小,正确;C项,升高温度,A的转化率增大,压强增大,A的转化率也增大,错误;D项,升高温度,平均摩尔质量增大,加压,平衡正向移动,平均摩尔质量应增大,错误。
答案:
B
10.[2019·福建厦门双十中学高二期中]一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
设起始
=Z,在恒压条件下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变ΔH>0
B.图中Z的大小关系为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中
=3
D.温度不变时,增大X点对应的平衡体系的压强后,φ(CH4)减小
解析:
由题图可知,Z一定时,温度越高,平衡时CH4的体积分数越小,表明正反应吸热,ΔH>0,A正确;CH4的物质的量一定的情况下,Z增大,H2O(g)的物质的量增大,促进平衡正向移动,CH4的转化率增大,平衡时CH4的体积分数减小,则b>3>a,B错误;反应起始时
=3,但H2O和CH4按1∶1反应,平衡混合物中二者比例一定不为3,C错误;温度不变时,压强增大,平衡逆向移动,φ(CH4)增大,D错误。
答案:
A
11.在2L密闭容器内,800℃时反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/mol
0.020
0.01
0.008
0.007
0.007
(1)800℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是____________;升高温度,NO的浓度增大,则该反应是____________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效催化剂
解析:
(1)平衡时,n(NO)=0.007mol,c(NO)=
=0.0035mol·L-1。
升高温度,c(NO)增大.则平衡左移,正反应是放热反应。
(2)分离出NO2气体,反应速率减慢,加入催化剂,平衡不移动,升高温度该反应向逆反应方向移动,所以a、b、d均错误。
增大反应物O2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,C正确。
答案:
(1)0.0035mol·L-1 放热
(2)c
12.
(1)已知某可逆反应mA(g)+nB(g)qC(g)在密闭容器中进行。
如图所示为反应在不同时间t,温度T和压强p与反应物B的体积分数的关系曲线。
根据图像填空:
①化学计量数的关系:
m+n________q(填“>”“<”或“=”);
②该反应的正反应为________反应(填“吸热”或“放热”);
③升高温度正反应速率________,逆反应速率________(填“加快”或“减慢”).但v(正)________v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(2)在FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的平衡体系中,回答下列问题(填“正向”“逆向”或“不”):
①在溶液中加入少量的KSCN固体,平衡________移动。
②在溶液中加入少量的KCl固体,平衡________移动。
解析:
(1)①温度相同时,比较压强,即比较曲线T1、p1与曲线T1、p2,根据先拐先平,先出现拐点先达到平衡,对应的曲线表示的压强高,所以p1由图知压强越大,B的含量越高.所以平衡向逆反应进行,增大压强,平衡向体积减小的方向移动,m+n②压强相同时,比较温度,即比较曲线T1、p2与曲线T2、p2,根据先拐先平,先出现拐点先达到平衡,对应的曲线表示的温度高,所以T1>T2。
由图知温度越高,B的含量越低,所以平衡向正反应移动,升高温度,平衡向吸热方向移动,故正反应为吸热反应③升高温度正反应速率和逆反应速率均加快,升高温度,平衡向吸热的方向移动,故平衙向正反应方向移动,因此:
v(正)>v(逆)。
(2)①加入少量KSCN固体,反应中SCN-浓度增大,平衡向正反应方向移动。
②加入少量KCl固体,溶液中Fe3+、SCN-浓度下变,K+和Cl-不参加反应,平衡不移动。
答案:
(1)①< ②吸热 ③加快 加快 >
(2)①正向 ②不
能力达标
13.如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。
(1)科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。
为探究该反应原理,进行如下实验:
某温度下,在容积为2L的密闭容器中充人1molCO2和3.25molH2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)