1、1课时达标作业 22 化学平衡状态 化学平衡移动基础题1.在一定温度下的恒容密闭容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应 A(s)3B(g)2C(g) D(g)已达平衡状态的是( )混合气体的压强 混合气体的密度 B 的物质的量浓度 气体的总物质的量 混合气体的平均相对分子质量A BC D解析：A 为固体，反应前后气体分子数不变，无论是否平衡，混合气体的压强，气体的总物质的量均不变，即不能作为判断反应是否达到平衡的标志，中各量不变时，可判断反应达到平衡状态。答案：B2在 1 L 定容的密闭容器中，可以证明可逆反应 N23H 22NH 3已达到平衡状态的是( )A c(N2) ： c(H2)
2、 ： c(NH3)1 ：3 ：2B一个 NN 断裂的同时，有 3 个 HH 生成C其他条件不变时，混合气体的密度不再改变D v 正 (N2)2 v 逆 (NH3)解析： c(N2) ： c(H2) ： c(NH3)1 ：3 ：2 等于化学方程式的计量数之比，但没有说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，故 A 错误；一个 NN 断裂的同时，有 3个 HH 生成，能说明正逆反应速率是相等的，达到了平衡，故 B 正确；混合气体的密度 ，质量在反应前后是守恒的，体积不变，密度始终不变，所以密度不变的状态不一定mV是平衡状态，故 C 错误； v 正 (N2)2 v 逆 (NH3)时，正逆反应速率不相等
3、，未达到平衡，故 D错误。答案：B3炼铁高炉中冶炼铁的反应为 Fe2O3(s)3CO(g) 2Fe(s)3CO 2(g)，下列说 高 温 法正确的是( )A升高温度，反应速率减慢B当反应达到化学平衡时， v(正) v(逆)0C提高炼铁高炉的高度可减少尾气中 CO 的浓度D某温度下达到平衡时，CO 的体积分数基本不变解析：A 项，升高温度，反应速率加快，错误；B 项，当反应达到化学平衡时，是动态2平衡， v(正) v(逆)0，错误；C 项，提高炼铁高炉的高度不能减少尾气中 CO 的浓度，错误；D 项，某温度下达到平衡时，各物质浓度不变，CO 的体积分数基本不变，正确。答案：D4在恒温、恒容下，有
4、反应 2A(g)2B(g)C(g) 3D(g)，现从两条途径分别建立平衡。途径：A、B 的起始浓度均为 2 molL1 ；途径：C、D 的起始浓度分别为 2 molL1 和 6 molL1 。以下叙述正确的是( )A达到平衡时，途径的反应速率等于途径的反应速率B达到平衡时，途径所得混合气体的压强等于途径所得混合气体的压强C两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量相同D两途径最终达到平衡时，体系内各组分的百分含量不相同解析：反应 2A(g)2B(g)C(g) 3D(g)可知，反应前后气体的化学计量数相等，压强对平衡移动没有影响，当满足所加物质完全转化为 A、B 时，与物质的量比值相等。途径达
5、到平衡时浓度大，压强大，反应速率应较大，A 错误；途径达到平衡时浓度大，压强大，反应速率应较大，故 B 错误；、两途径最终达到相同平衡状态，体系内混合气的百分组成相同，C 正确；两种途径平衡状态相同，各物质的含量相同，则体系内混合气的百分组成相同，D 错误。答案：C5将 4.0 mol PCl3和 2.0 mol Cl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl 3(g)Cl 2(g)PCl 5(g)。达到平衡时，PCl 5为 0.80 mol，如果此时移走 2.0 mol PCl3和 1.0 mol Cl2，在相同温度下再达平衡时 PCl5的物质的量是( )A0.8 molB
6、0.4 molC小于 0.4 molD大于 0.4 mol，小于 0.8 mol解析：反应达到平衡后，此时移走 2.0 mol PCl3和 1.0 mol Cl2，若不考虑平衡移动，则此时 PCl5的物质的量为 0.4 mol；移走 2.0 mol PCl3和 1.0 mol Cl2后，相当于减小压强，故平衡向逆反应方向移动，所以再次达到平衡时 PCl5的物质的量小于 0.4 mol，C 项正确。答案：C6已知反应 CO(g)H 2O(g) CO2(g)H 2(g) H0。在一定温度和压强下于 催 化 剂 密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是( )A升高温度， K 增大B减小压强， n(
7、CO2)增加C更换高效催化剂， (CO)增大3D充入一定量的氮气， n(H2)不变答案：D7在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MH x(s) yH2(g)MH x2 y(s) H v(吸氢)解析：MH x(s) yH2(g)MH x2 y(s) H0，A、D 项错误；温度越高，平衡常数越大，故 b 点的平衡常数最大，C 项错误；图中曲线为等压线， p(b) p(c)，在同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，即 p(a)c2，A 项错误；若 x4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中 A、B 的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故 w3不可能等于 w1，B 项错误；起始时
8、乙容器中 A、B 的投入量是甲容器的 2 倍，两容器的容积相等，故恒有 2 1 2，C 项正确；起始时乙容器中 A、B 的浓度是甲容器中的 2 倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D 项错误。答案：C能力题12.铁的氧化物可用于脱除煤气中的 H2S，反应原理如下：Fe 3O4(s)3H 2S(g)H 2(g)3FeS(s) 4H 2O(g)Fe2O3(s)2H 2S(g)H 2(g)2FeS(s) 3H 2O(g)FeO(s)H 2S(g)FeS(s) H 2O(g)6温度与平衡常数的关系如图所示，下列有关说法正确的是( )A上述反应均为吸热反应B压强越大，H 2S 脱
9、除率越高C温度越高，H 2S 脱除率越高D相同温度、相同物质的量的三种铁的氧化物中，Fe 3O4脱除 H2S 的效果最好解析：温度越高，平衡常数越小，说明正反应为放热反应，温度越高，H 2S 的脱除率越低，A、C 两项错误；上述 3 个反应均是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，B 项错误。答案：D13将 0.40 mol N2O4气体充入 2 L 固定容积的密闭容器中发生如下反应：N 2O4(g)2NO 2(g) H。在 T1 和 T2 时，测得 NO2的物质的量随时间变化如图所示：(1)T1 时，40 s80 s 内用 N2O4表示该反应的平均反应速率为_ molL1 s1 。(2)
10、 H_0(填“” “ T2 ，7而在 T2 达到平衡时二氧化氮的物质的量小于 T1 ，说明升高温度，平衡向着正向移动，则该反应为吸热反应， H0。(3)a.增大 N2O4的起始浓度，相当于增大了压强，平衡逆向移动，则 的比值c NO2c N2O4变小，故 a 正确；b.该反应为吸热反应，升高温度，平衡向着正向移动，则二氧化氮浓度增大、四氧化二氮浓度减小，故该比值增大，故 b 错误；c.向混合气体中通入 NO2，相当于增大了压强，平衡逆向移动，二氧化氮浓度减小、四氧化二氮浓度增大，该比值减小，故 c 正确；d.使用高效催化剂，对化学平衡不影响，则该比值不变，故 d 错误。答案：(1)0.001
11、25 (2) (3)ac14丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C 4H10)脱氢制 1丁烯(C 4H8)的热化学方程式如下：C 4H10(g)=C4H8(g)H 2(g) H1已知：C 4H10(g) O2(g)=C4H8(g)H 2O(g) 12 H2119 kJmol 1H 2(g) O2(g)=H2O(g)12 H3242 kJmol 1反应的 H1为_kJmol 1 。图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图， x_01(填“大于”或“小于”)；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度C增大压强 D降低
12、压强图(a)图 (b)8图(c)(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中 n(氢气)/ n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析：(1)根据盖斯定律，用式式可得式，因此 H1 H2 H3119 kJ/mol242 kJ/mol123 kJ/mol。由 a
13、图可以看出，温度相同时，由 0.1 MPa 变化到xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以 x 的压强更小， x0.1。由于反应为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此 A 正确、B 错误。反应正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此 C 错误，D 正确。(2)反应初期，H 2可以活化催化剂，进料气中 n(氢气)/ n(丁烷)较小，丁烷浓度大，反应向正反应方向进行的程度大，丁烯产率升高；然后进料气中 n(氢气)/ n(丁烷)增大，原料中过量的 H2会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产率下降。(3)590 之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度超过 590 时，由于丁烷高温会裂解生成短链烃类，所以参加反应的丁烷也就相应减小。答案：(1)123 小于 AD(2)原料中过量 H2会使反应平衡逆向移动，所以丁烯产率下降(3)590 前升高温度，反应平衡正向移动 升高温度时，反应速率加快，单位时间产生丁烯更多 温度高于 590 时则有更多的 C4H10裂解导致产率降低9
