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专练40化学平衡的移动及影响因素授课提示:对应学生用书79页1.[2022·浙江1月]在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)⇌3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是()A.从a、c两点坐标可求得从a
到c时间间隔内该化学反应的平均速率B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示答案:C解析:由a、c两点的横、纵坐标可得到Δt和
Δc(B),则a到c的平均反应速率v=Δc(B)Δt,A项正确;当a点无限接近b点时,b→a的平均反应速率即为b点的瞬时速率,故从b点切线的斜率可求得反应开始时的瞬时速率,B项正确;在不同时刻都有v(B)2=v(X)3,C项错误;其他条件相同,加入催
化剂,反应到达平衡的时间缩短,但平衡转化率不变,故D项正确。2.[2022·江苏卷]用尿素水解生成的NH3催化还原NO,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)⇌4N2(g)+6
H2O(g)下列说法正确的是()A.上述反应ΔS<0B.上述反应平衡常数K=c4(N2)·c6(H2O)c4(NH3)·c(O2)·c4(NO)C.上述反应中消耗1molNH3,转移电子的数目为2×6.02×1023D.实际应用中
,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小答案:B解析:A项,该反应气体的物质的量增大,即熵增大,ΔS>0,错误;C项,该反应中O2、NO为氧化剂,NH3为还原剂,NH3转化为N2,N由-3价转化为0价,则消耗1molN
H3,转移3mol电子,错误;D项,当加入的尿素过多时,产生的过量的NH3也会污染空气,错误。3.[2024·贵州贵阳监测]已知可逆反应aA(g)+bB(s)⇌cC(g)+dD(g),其他条件不变,C的物质的量分数和温度(T)或压强(p)的关系如图,根据图像判断下列说法正确的是(
)A.平衡常数K:K(T1)>K(T2),K(p1)=K(p2)B.反应达到平衡后,添加合适的催化剂,D的百分含量增加C.e、f点对应的化学反应速率:v正(e)>v逆(f)D.T1>T2,p1>p2答案:A解析:根据“先拐先平数值大”,知T
2>T1,T2→T1,温度降低,C的物质的量分数增大,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,故K(T1)>K(T2),由于平衡常数只与温度有关,故K(p1)=K(p2),A项正确;反应达到平衡后,添加合适的催化剂,平衡不移动,D的百分含量不变,B项错误;e点对应温度小于f点对应温度,故v正(e)<
v逆(f),C项错误;根据“先拐先平数值大”,知T2>T1,p2>p1,D项错误。4.[角度创新]一定温度下,在一密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),c(SO2)随时间(t)变化如图所示。400℃时压强对SO2的转化率的影响如表。压强0.
1MPa0.5MPa1MPa10MPaSO2的转化率99.2%99.6%99.7%99.9%下列说法正确的是()A.a点的v逆大于b点的v逆B.t2时刻改变的条件一定是增大c(SO2)C.化学平衡常数d点与e点相等
D.硫酸工业中,SO2催化氧化制SO3时采用高压提高生产效益答案:C解析:a点时反应向正反应方向进行,b点时反应达到平衡状态,从a点到b点,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,故a点的v逆小于b点的v逆,A项错误;t2时c(SO2)突然增大,随后逐渐减小,说明平衡向正反应方向移动,故t2时刻改
变的条件可以是增大c(SO2),还可以是增大压强,B项错误;化学平衡常数只与温度有关,反应温度不变,平衡常数不变,因此d点和e点的化学平衡常数相等,C项正确;根据表中提供的数据可知,增大压强对SO2的转化率影响不大,但增大压强对工业设备要求高,同时生产成本增大,因此硫酸工业中
,SO2催化氧化制SO3时采用高压不能提高生产效益,D项错误。5.[2024·广州市综合测试]反应R(g)⇌P(g)在有水和无水条件下,反应历程如图。图中M表示中间产物,TS表示过渡态。其他条件相同时,下列说法正确的是()A.在有水条件下,反应更快达到平衡B.有水和无水时,反
应分别分3步和2步进行C.反应达到平衡时,升高温度,P的浓度增大D.无水条件下R的平衡转化率比有水条件下大答案:A解析:在有水条件下,反应的活化能低,反应速率快,反应更快达到平衡,A项正确;有水和无水时,均只有1种中间产物,反应均分2步进行,B项错误;R(g)⇌P(g)为放热反应,反应达到平衡时,
升高温度,平衡逆向移动,P的浓度减小,C项错误;水为该反应的催化剂,催化剂不影响平衡移动,故R的平衡转化率不变,D项错误。6.[2024·云南玉溪通海二中高三月考]在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)⇌2C(g)Δ
H<0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是()A.0~t2时间段内,v正>v逆B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>ⅡC.t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加CD.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ答案:C解析:0~t1时,反应正向进行,
v正>v逆,t1~t2时,反应达到平衡,v正=v逆,A错误;t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,B错误;向密闭容器中加C,逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图形,C正确;由于温度不变,
所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数相等,D错误。7.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是()①有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应容器容积,平衡向气体体积增大的方向移动②有气体参加的反应达到平衡时,在恒压反应容器中充入稀有气体,平衡不会发生移动③已达到平
衡的反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动④已达到平衡的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,H2的转化率一定升高A.①④B.①②③C.②③④D.①
②③④答案:B解析:有气体参加的反应达到平衡时,若减小反应容器容积,相当于增大压强,则平衡向气体体积减小的方向移动,故①错误;有气体参加的反应达到平衡时,在恒压反应容器中充入稀有气体,则容器的容积增大
,相当于减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,故②错误;已达到平衡的反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),C为固体,当增加反应物碳的物质的量时,平衡不移动,故③错误;已达到平衡的反应N2(g)+
3H2(g)⇌2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,H2的转化率一定升高,故④正确。故选B。8.[2024·江西赣县三中月考]温度为T1℃时,在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)ΔH<0。实验
测得:v正=v消耗(NO)=2v消耗(O2)=k正·c2(NO)·c(O2),v逆=v消耗(NO2)=k逆·c2(NO2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如表:时
间/s012345n(NO)/mol0.200.100.080.0650.060.06n(O2)/mol0.100.050.040.03250.030.03下列说法正确的是()A.0~2s内,该反应的平均速率v(NO)=0.03mol·
L-1·s-1B.其他条件不变,往原容器中再通入0.20molNO和0.10molO2,则达到新的平衡时NO2体积分数减小C.其他条件不变,移走部分NO2,则平衡正向移动,平衡常数增大D.当温度改变为T2℃时,若k正=k逆,则T2<T1答案:A解析:
根据表格数据可知:在0~2s内,Δn(NO)=0.20mol-0.08mol=0.12mol,则该反应的平均速率v(NO)=0.12mol2L2s=0.03mol·L-1·s-1,A项正确;其他条件不变,往该恒容密闭容器中再通入0.20molNO和0.10molO2,相当于增
大体系的压强,由于正反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,达到新的平衡时NO2体积分数增大,B项错误;温度不变,化学平衡常数不变,C项错误;k正、k逆为速率常数,受温度影响,温度为T1℃时,列三段式:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)起始浓度mol
·L-10.10.050转化浓度mol·L-10.070.0350.07平衡浓度mol·L-10.030.0150.07化学平衡常数K=c2(NO2)c2(NO)·c(O2)=0.0720.032×0.015≈363>1,此时v正=v逆,即k正k逆=K,说明k正>k逆,若k正=k逆
,则K减小,平衡逆向移动,由于正反应为放热反应,则改变条件是升高温度,所以T2>T1,D项错误。9.已知:A(g)+2B(g)⇌3C(g)ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应
,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.容器内压强不变,表明反应达到平衡B.t2时改变的条件:向容器中加入CC.平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)D.平衡常数K:K(Ⅱ)<K
(Ⅰ)答案:B解析:该反应是反应前后气体分子数不变的反应,随着反应的进行,气体的总物质的量始终不变,总压强始终不变,A错误;t2时,设向容器中加入3molC,正反应速率逐渐增大,达到新的平衡后保持不变,变化情况与图像相符,B正确;t2时,设向
容器中加入3molC,相当于加入1molA和2molB,则状态Ⅱ相当于起始投料为2molA和5molB,若是投料为2molA和6molB与状态Ⅰ等效,即状态Ⅱ相当于减少了B的投料,平衡逆向移动,A的体积分数变大,即φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ),C错误;化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常
数不变,即K(Ⅱ)=K(Ⅰ),D错误。10.[2024·黑龙江鹤岗一中模拟]已知反应:2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色)ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉出和压入注射器活塞的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列
说法正确的是()A.b点的操作是压入注射器活塞B.c点与a点相比,c点的颜色浅C.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度:T(b)>T(c)D.d点:v(正)>v(逆)答案:A解析:分析图中曲线,a、b点气体的透光率相同,则c(NO2)相同;b点后气
体的透光率突然下降,说明c(NO2)突然增大,则b点时的操作是压入注射器活塞,A正确;c点与a点相比,c点的透光率低,则表明气体的颜色深,B错误;b点压入注射器活塞后,气体的压强增大,平衡正向移动,反应放出热
量,则温度:T(b)<T(c),C错误;由曲线变化趋势可知,d点反应逆向进行,所以v(正)<v(逆),D错误。