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1、 1 第 24 讲 化学平衡的移动 合成氨工业 1.对于任何一个平衡体系,采用以下措施,一定会使平衡移动的是()A.升高温度 B.加入一种反应物 C.对平衡体系增加压强 D.使用催化剂 解析:任何一个反应的反应热都不是零,所以升高温度,平衡一定会移动对于有气体参加的反应,加入一种固体反应物,平衡不移动;对于反应前后气体的物质的量不变的反应,改变压强平衡不移动;催化剂是同等程度地改变正逆反应速率,平衡不移动,故 A 项正确 答案:A 2.反应:xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡时测得 A 气体的浓度为 0.5 mol/L,当在恒温下将该容器体积扩大一倍,再次达到平衡,测得 A 气体的浓度
2、为 0.3 mol/L,则下列叙述正确的是()A.x+yz,AB C 选项错误 答案:D 3.(2010安徽卷,有改动)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)180 催化 剂 2N2(g)+3H2O(g);Hb+c时,A 的转化率不变 D.若 ab+c,加压平衡正向移动,A 的转化率会增大,C 项错误;若 aac C.若 T2T1,则正反应一定是放热反应 D.b点时,平衡体系中 A B 原子数之比接近 1:3 解析:本题主要考查化学平衡,较难该反应无法判断是吸热还是放热,达到平衡时 A2的 4 转化率 cba 答案:D 8.(2010
3、石家庄质检一)一定条件下,在某密闭容器中进行如下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间的变化过程如图所示,则对该反应叙述正确的是()A.正反应是吸热反应 B.逆反应是放热反应 C.m+np+q 答案:C 9.一定条件下的某密闭容器中,进行如下反应并建立平衡:2X(g)+Y(g)Z(g)+W(g);Hc,正反应放热 B.a+bc,正反应吸热 C.a+bc,逆反应放热 D.a+b=c,正反应吸热 答案:B 12.一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g);H0一定温度下,在 2 L 密闭容器中发生该反应,各物质的物质
4、的量变化如下表:7 t/min n(CH4)/mol n(H2O)/mol n(CO)/mol n(H2)/mol 0 0.2 0.3 0 0 2 n1 n2 n3 0.3 3 n1 n2 n3 0.3 4 0.09 0.19 n4 0.33 表中处于平衡状态的时间段为_2 min 前 CH4的平均反应速率为_ 反应在 34 min 之间,氢气的物质的量增多的原因可能是_(填代号)A.充入水蒸气 B.升高温度 C.使用催化剂 D.充入氢气 解析:(1)从图象上看,同压强时,b 线表示的平衡体系中氨气体积分数比 a 线的高,说明平衡向生成氨气的方向移动,合成氨正反应是放热反应,故降低温度有利于提
5、高氨气的量即b 线表示的温度低于 500(2)由表中数据知,23 min 时,各物质的物质的量均保持不变,说明该可逆反应处于平衡状态 经计算,表中数据如下:t/min n(CH4)/mol n(H2O)/mol n(CO)/mol n(H2)/mol 0 0.2 0.3 0 0 2 0.1 0.2 0.1 0.3 3 0.1 0.2 0.1 0.3 4 0.09 0.19 0.11 0.33 v(CH4)=(0.20.1)22molLmin=0.025 mol5L-15min-1根据表中数据知,34 min 时,反应物浓度都减小,生成物浓度都增大,说明化学平衡向右移动,若充入水蒸气,达到新平衡
6、时水蒸气浓度增大,A 项错误;该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,B 项正确;使用催化剂,平衡不移动,C 项错误;若充入氢气,平衡向左移动,D 项错误 答案:(1)D (2)23 min 0.025 mol5L-15min-1 B 14.(2010全国卷)在溶液中,反应 A+2BC 分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为 c(A)=0.100 mol/L、c(B)=0.200 mol/L及 c(C)=0 mol/L反应物 A 的浓度随时间的变化如下图所示 8 请回答下列问题:(1)与比较,和分别仅改变一种反应条件所改变的条件和判断的理由是:_ ;_ (2)实验平
7、衡时 B 的转化率为_;实验平衡时 C 的浓度为_(3)该反应的 H _0,其判断理由是_ _ (4)该反应进行到 4.0 min时的平均反应速率:实验:vB=_;实验:vC=_ 解析:本题主要考查化学平衡,意在考查考生读图表述和计算能力(1)分析图象可知,和在平衡时刻 A 的浓度相等,且的曲线斜率较大,说明反应速率较大,故是改变某一条件使反应加快,但平衡没有移动,故只可能是使用了催化剂和相比较,平衡时刻中 A 的浓度较小,曲线斜率较大,说明的反应速率较大且平衡向正方向移动,而起始浓度相等,故只可能是升高温度(2)由起始到平衡时刻 c(A)=0.10 mol5L-1-0.060 mol5L-1
8、=0.040 mol5L-1,故 c(B)=0.080 mol5L-1,则 B 的转化率为 0.080/0.20100%=40%;实验平衡时刻,c(C)=0.060 mol5L-1(3)由(1)可知,温度升高平衡向正方向移动,那么该反应正反应方向要吸热,H0(4)观察图象可知,在第 4.0 min时,中 c(A)=0.072 mol5L-1,中 c(A)=0.064 mol5L-1中 vA=(0.10 mol5L-1-0.072 mol5L-1)/4.0 min=0.007 mol5L-15min-1,而 vB=2vA=0.014 mol5L-15min-1中 vA=(0.1 mol5L-1-
9、0.064 mol5L-1)/4.0 min=0.009 mol5L-15min-1,而 vC=vA=0.009 mol5L-15min-1 答案:(1)加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时 A 的浓度未变 温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时 A 的浓度减小 9(2)40%(或 0.4)0.060 mol/L(3)温度升高,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应(4)0.014 mol/(L5min)0.009 mol/(L5min)15.(2010石家庄质检二)在 T1时,向容积为 2 L 的密闭容器甲中加入 1 mol N23 mol H2及少量固体催化剂,发生反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g);HT1)时 H2的体积分数随时间 t 的变化曲线 (4)若保持 T1,在体积也为 2 L 的密闭容器乙中通入一定量的 N2H2NH3,欲使平衡时容器乙中各物质的物质的量与容器甲中完全相同,且起始时反应向正反应方向进行,则通入 H2的物质的量 x 的取值范围是_ 答案:(1)0.06 molL-1min-1 40%(2)c (3)10 (4)1.8 molx”“”“T2,温度越高 C 的百分含量(C%)越大,说明升温平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,即 H0 答案:(1)n (2)(3)增大 不变LM