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1、2.2 化学平衡综合训练一、单 选 题(共14小题，每小题只有一个选项符合题意)1.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：5 1 44)+2比 他)=)+4印21 他)；A/=+Q k J m o hl(Q 0),某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应，下列叙述正确的是A.反应过程中，若增大压强能提高S i C L 的转化率B.若反应开始时S i C 1 4为 I m o l,则达平衡时，吸收热量为Q k JC.反应至4m i n 时，若 H C 1 浓度为0.1 2m o 心,则 匕反应速率为0.0 3m o l L【m i i riD.当反应吸收热量为O.O 25Q k J
2、 时，生成的H C 1 通 入 1 0 0 m L i m o 卜 L 的 N a O H 溶液恰好反应【答案】D【解析】A.该反应是反应前后气体分子数增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，S i C L 的转化率减小，A错误；B.该反应是可逆反应，达平衡时，吸收热量小于Q k J,B错误；C.速率之比等于反应系数之比，V(H2)=-V(HC1)=lx0-12mol*Ll.=0 015 mol L-i.min-i ,c 错误；2 2 4m i n0.0 25Q k J “八，,D.由方程式可知，当反应吸收热量为0.0 25Q k J 时，生成的H C 1 的 物 质 的 量 为 x4=0
3、.1 m o l,Q k J m o l1 0 0 m L i m o i l 的 N a O H 的物质的量为O.l m o l,二者物质的量相等，恰好反应，D正确；故答案为：D。2.t 时，某一气态平衡体系中含有X、Y、Z、W 四种气体物质，此温度下发生反应的平衡常数表达式为:K=d?,有关该平衡体系的说法正确的是()c(Z)-c (W)A.升高温度，平衡常数K增 大，则正反应为吸热反应B.增大压强，W 质量分数增加C.增大X浓度，平衡向正反应方向移动D.升高温度，若混合气体的平均相对分子质量变大，则正反应是放热反应【答案】A【解析】A选项，升高温度，平衡向吸热反应移动，平衡常数K增大，说
4、明正向移动，即正反应为吸热反应，故 A 正确；B选项，增大压强，向体积减小方向移动即正向移动，W 质量分数减小，故 B错误；C 选项，增大X 浓度，平衡向逆反应方向移动，故 C 错误；D 选项，升高温度，平衡向吸热反应移动，若混合气体的平均相对分子质量变大，气体质量不变，说明向气体物质的量减小方向移动即正向移动，因此正反应是吸热反应，故 D 错误；综上所述，答案为A。3.工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为C。(g)+H2。(g)B C O 2(g)+H 2(g),下列能说明反应达到平衡状态的是()A.恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化B.两个HO 键断裂的
5、同时有两个C=O 键断裂C.恒温恒容条件下，反应容器内的气体密度不再发生变化D.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化【答案】B【解析】A 该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，恒温恒容条件下，混合气体的压强不变，无法说明反应达到平衡状态，A 项错误；B.两个H0 键断裂表示的是正反应速率，两个C 0 键断裂表示的是逆反应速率，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B项正确；C.在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，C 项错误；mD.该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，根据”=一,
6、可知混合气体的平均摩尔质量始终n不发生变化，所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，D 项错误；答案选Bo4.下列反应属于可逆反应的是()A.NH1c l固体在加热条件下生成NHj和 HC1,常温下NH、和 HC1反应生成NH1clB.CuSCh吸水形成蓝矶晶体与蓝帆加热失水生成CuSO4C.Cb溶于水D.Na?。溶于水【答案】C【解析】A.两反应的条件不同，故不是可逆反应，A 不选;B.两个反应不是在同一条件下进行的，不属于可逆反应，B 不选;C.同一条件下，与水反应生成H C 1 和HC 1O,同时H C 1 和H C 1 0 反应生成C U和水，属于可逆反应,C 选；D.
7、反应能进行到底，不属于可逆反应，D不选；答案选C。5 .一定温度下，反应N 2O 4（gX2 N C）2（g）的焰变为,现 将 I m o M C h 充入一恒压密闭容器中，下列示意图能说明t o 时刻反应达到平衡状态的是（）5?B.C.D.【答案】D【解析】因反应容器保持恒压，且反应前后气体分子数不相等，所以达到平衡前容器体积随反应进行而不断变化，结合p=?可知，若气体密度不再变化，说明容器体积不再变化，即气体的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，符合题意；无论是否达到平衡，反应的A H都不变，不符合题意；反应开始时，加入I m o l N?。，随着反应的进行，N 2 O 4 的浓度逐渐变小
8、，故正v 正（N 2O 4）逐渐变小，直至达到平衡,而图象与之不符，不符合题意；MO 的转化率不再变化，说明2 0 的浓度不再变化，反应达到平衡状态，符合题意。综上所述，D项正确。6.工业上以C O和 H 2为原料合成甲醇的反应：C O（g）+2H 2（g）=C H 30 H（g）A/0,在容积为1 L 的恒容容器中，分别在T i、T 2、T 3三种温度下合成甲醇。如图是上述三种温度下不同H?和 C O的起始组成比（起始时C O的物质的量均为I m o l）与 C O平衡转化率的关系。下列说法不正确的是 b c0 1 2 3 4 5n（II2）/n（O）B.上述三种温度之间关系为T|T 2 T
9、 3C.a 点状态下再通入0.5 m o l C O和 0.5 m o l CH,O H,平衡不移动D.c 点状态下再通入1 molCO和 4 mol H2,新平衡中出 的体积分数减小【答案】B【解析】A.由图可知，当(&)=1.5时，C O 的转化率a b 且大于T3下对应C O 的转化率，当在温度为T3时,随着、“(CO)增大，C O 的转化率增大，H2的转化率减小，所以有a b c,故 A 正确;B.根据CO(g)+2H2(g)=CHQ H(g)”T2 TI，故 B 错误;C.a 点时，C O 的转化率为5 0%,反应的三段式为:CO(g)+2H2(g)#CH3OH(g)起 始 量(mo
10、l/L)1 1.5 0变 化 量(mol/L)0.5 1 0.5平 衡 量(moUL)0.5 0.5().5c(C&O H)平衡常数k=0.5c(CO)CH2=0.5X0.52,=4;再通入 0.5molCO 和 OBmolCFhOH,c(CO)=c(CHOH)=1 mol/L,c(Hz)=0.5moVL,浓度商 Qc=-71 x 0.5=4,所以平衡不移动，故 C 正确；D.c点状态下再通入I molCO和 4m0旧2,在等温等容的条件下，投料比不变，相当于加压，平衡向正反应方向移动，新平衡比的体积分数减小，故 D 正确；本题答案为&7.已知反应X(g)+Y(g)=nZ(g)AH 0,将 X
11、 和 Y 以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是()2T 工rITIrlr41r1(?rIX(rrtrtrk一一A.反应方程式中n=lB.lOmin时，曲线发生变化的原因是升高温度C.lOmin时，曲线发生变化的原因是增大压强D.前5min后，用X表示的反应速率为v(X)=0.08mol-L【min【答案】B【解析】A.lOmin时反应物和生成物浓度瞬间同时增大，说明是增大了压强，然后，反应物浓度逐渐减小，生成物浓度增加，平衡正向移动，则说明该反应是气体物质的量减小的反应，则n=l,故A正确；B.根据图像数据可知，lOmin时反应物和生成物浓
12、度瞬间同时增大，则说明lOmin时增大了压强，故B错误：C.根据图像数据可知，lOmin时反应物和生成物浓度瞬间同时增大，则说明lOmin时增大了压强，故C正确；D.在5min时X的物质的量浓度为1.6mol/L,0-5m inX的物质的量浓度的变化为2mol/L-1.6mol/L0.4mol/L=0.4mol/L,则该时间段X的平均反应速率为v(X)=-g.-=0.08molLmin1,故D正确；5min故选B8.工业上可通过甲醇谈基化法制取甲酸甲酯(HCOOCHj)：CH30H(g)+CO(g)-HCOOCH3(g),在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH30H和 C O,测得相同时间
13、内CO的转化率随温度变化如右图所示。下列说法不正确的是.05Q5。3.06工工44.3.S.9999999(武)轴革理O。V70温度(TC)A.增大压强甲醇转化率增大B.b点反应速率u a；=u mC.平衡常数K75t)K(8 5 t),反应速率UbVUdD.生产时反应温度控制在8085为宜【答案】B【解析】A、温度超过约83时，随着温度的升高，CO的转化率降低，说明该反应是可逆反应；由于该反应是气体体积减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，即增大甲醇的转化率，A正确；B、题中说明该曲线是测得相同时间内CO的转化率随温度变化曲线，并非是在不同温度下的平衡转化率;b 点之后，仍有一段曲线表示C
14、O的转化率随温度升高而升高，说明b 点不是平衡状态，则此时正反应速率不等于逆反应速率，B错误；C、温度超过约8 3 时，随着温度的升高，CO的转化率降低，则说明该反应是放热反应；对于放热反应而言，温度越高，平衡常数K越小，故 K 7 5-C）K 8 5 t）；b点的温度比d点的低，故 U b 3 m o l2 m o l N 4 m o l N H 3NH的 浓 度（m o l L DC|C2C3反应的能量变化放出a k J吸收b k J吸收c k J体系压强（P a）PlP 2P 3反应物转化率a ia 2a s下列说法正确的是A.2 c i C 3 B.a+b=9 2.4 C.2 P 2
15、V p 3 D.a i+a 3=l【答案】B【解析】A、丙容器反应物投入量4 m o i N HJ，采用极限转化法转化为反应物为2 m o N 2、6 m o l H2,是甲中的二倍，若平衡不移动，C 3=2 C|；丙相当于增大压强，平衡向着正向移动，所以丙中氨气的浓度大于乙中氨气浓度的二倍，即 C 3 2 C ,故 A错误；B、甲投入I m o l N?、3 m 0 I H 2，乙中投入2 m o l N H 3,则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为9 2.4 k J,故 a+b=9 2.4,故 B正确；C、丙容器反应物投入量4 m o i N%,是乙的二倍，
16、若平衡不移动，丙中压强为乙的二倍；由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以丙中压强减小，小于乙的2 倍，即 2 P 2 P 3,故 C错误；D、内容器反应物投入量4 m o l N K，是乙的二倍，若平衡不移动，转化率a i+a 3=l;由于丙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率减小，所以转化率a i+a 3 l,故 D错误；故选Bo1 0.在某2 L 恒容密闭容器中充入2moi X(g)和 1 molY(g)发生反应:2X(g)+Y(g)一 3Z(g),反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X 的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()B.升高温度,平衡常
17、数减小C.W 点时 V i E =V a D.W、M 两点Y 的正反应速率相同【答案】B【解析】A.曲线上最低点Q 为平衡点，升高温度平衡向逆反应移动，Y 的转化率减小，所以Q 点时，Y的转化率最大，故 A错误；B.Q 点后升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小，故 B正确；C.W 点不是平衡点，此时反应以正向进行为主，即 v#v 迤，故 C 错误；D.W 点对应的温度低于M 点对应的温度，温度越高反应速率越大，所以W 点 Y 的正反应速率小于M 点Y 的正反应速率，故 D 错误;故答案为B。1 1.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而含氮化合物的用途广泛，如图表示
18、两个常见固氮反应的平衡常数对数值(lg K)与温度的关系：N2+O22NO,根据图中的数据判断下列说法正确的是A.反应和均为放热反应B.升高温度，反应的反应速率减小C.在常温下，利用反应固氮和利用反应固氮反应程度相差很大D.在 1000 时，反应和反应体系中N2的浓度一定相等【答案】C【解析】A.根据图象可知温度越高，平衡常数越小，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应方向是吸热反应，则该反应的正反应是放热反应；温度越高，平衡常数越大，说明升高温度，平衡正向移动，正反应方向是吸热反应，故 A 错误；B.升高温度，无论是放热反应还是吸热反应，反应速率都增大，故 B错误；C.在常温下，根据平衡常数可知
19、：利用反应固氮和利用反应固氮反应程度相差很大，故 C 正确；D.在 1000时，反应和反应体系平衡常数对数值(lg K)相等，而不是氮气的浓度相等，故 D 错误；答案选C。1 2.温度为T i时，将气体X 和气体Y 各 1.6mol充 入 10L恒容密闭容器中，发生反应X(g)+Y (g)=，2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表，下列说法正确的是()t/min2479n(Y)/mol1.21.11.01.0A.反应。4min 的平均速率 v(Z)=0.25 mol-L min 1B.T i时,反应的平衡常数Ki=1.2C.其他条件不变，9min后，向容器中再充入1.6mol
20、X,平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时X 的浓度减小，Y 的转化率增大D.其他条件不变，若降温到T2达到平衡时，平衡常数旦=4,则此反应的AHVO【答案】D【解析】A.由表中数据可求得前4min内消耗Y为 O.lOmoL v(Y)=n Q.5mol丝=亘=三逅=0 0 1 2 5 3/(L 疝 江 所以 v(Z尸2 V (Y)=。.。25mol/(L min),A 错误：4t AminB.由表中数据可知7min时反应到达平衡，反应的三段式为X(g)+Y(g)=-2Z(g)起始浓度(mol/L)0.160.160变化量(mol/L)0.060.060.12平衡浓度(mol/L)0.10.10.
21、12c，(Z)0.122,所以平衡常数K-，一=-=1.44,B错误:c(X)c O.lxO.lC.其他条件不变，9min时是平衡状态，再充入1.6molX,平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时Y 的转化率增大，由于X加入量大于平衡移动消耗量，所以再次达到平衡时，X的浓度增大，C错误；D.时，平衡常数K=L 4 4,降温到T 2达到平衡时，平衡常数&=4,说明降低温度平衡正向移动，使K增大，所以该反应正向为放热反应，D正确；故合理选项是D。1 3 .可逆反应N 2+3 H 2 U 2 N H 3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A.3
22、 v j (N 2)=v 正(H 2)B.v H；(N 2)=3V 迪(H 2)C.v,T(N 2)=V i s(N H 3)D.2 v 正(凡)=3丫 i (N H?)【答案】D【解析】A.3 v#(N 2)=v M H 2)表示的都是正反应，不能判断反应是否为平衡状态，故A不符合题意；B.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知:V,I；(N 2):P,I：(H 2)=1:3,若U(N 2)=31MH2),即1M N 2):v 比)=3:1,丫 旬忒,反应未达到平衡状态，故B不符合题意;C.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知：v ,1：(N2):V E(N H 3)=1:2,若v
23、 ,!：(N 2)=V i i(N H 0,v电(N H 介M N H 3),反应未达到平衡状态，故C不符合题意；D.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知：八：3 2):VE(N H 3)=3:2,若2 (H 2)=3，虱N H 3),即v正(日)：v鼠N H 3)=3:2,v (N H 3)=V E(N HJ),反应处于平衡状态，故D符合题意；答案选D。1 4 .在温度相同、容积均为2 L的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法正确的是(已知N 2(g)+3 H2(g)=2 N H3(g)H=-9 2.4 k J-m o)容器甲乙
24、丙反应物投入量1 m o l N 2、3 m o l H 22 m o l N 2、6 m o l H 22 m o l N H3N H j 的浓度(m o l-L DClC2C 3反应的能量变化放出Q i k J放出Q2k J吸收Q3k J体系压强(P a)PlP 2P 3反应物转化率ai0t20 1 3A.2Pi=2p3Vp2B.C t 2 +C 1 3 92.4【答案】C【解析】A.丙容器反应物投入量2molNH3,和甲起始量相同，甲和丙平衡状态相同，乙中压强为甲的二倍；由于乙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，所以乙中压强减小，小于甲的2 倍，即 2P尸2P3 P 2,故 A 错误
25、；B.丙容器中加入2m oiN H 和甲最后达到相同的平衡状态，若平衡不移动，转化率ai+ct3=l；乙容器反应物投入量2m0IN2、6m olH 2,由于乙中相当于增大压强，平衡向着向着正向移动，氨气的转化率增大，所以转化率a2+a3 l,故 B错误；C.丙容器反应物投入量2molNH、，采用极限转化法转化为反应物为ImolN?、3m0IH2,和甲中的相同，乙容器加入2m0IN2、6m0IH2，乙中加入量是甲中的二倍，乙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器两倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡，由于该反应是体积减小的反应，缩小容器体积，增大了压强，平衡向着正向
26、移动，所以乙中氮气、氢气转化率大于甲和丙的，平衡后乙中氨气含量最大，故 C 正确；D.甲投入ImolN?、3moiH2,丙中投入2moiNH3,则甲与乙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与乙的反应的能量变化之和为92.4kJ,故 Qi+Qs=92.4,故 D 错误；故选C。二、非 选 择 题(共 5 小题)15.689 K时，在 1 L 密闭容器中进行的反应：H?(g)+l2(g)B2Hl(g)达到平衡，图甲表示当起始物为1 molL H2和 1 mol-L I2时，容器内各物质的浓度c 的变化与时间t 的关系示意图。(1)请在图乙中画出当起始物为2moi-L HI时，容器中各物质的浓度变化与
27、时间的关系示意图_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(2)由图中的事实说明化学平衡具有的特征是【答案】动态平衡；v(正)=v(逆)/0；平衡时各组分浓度保持不变；一定条件下平衡的建立与途径无关【解析】2 m o l-L-1 H I相当于1 m o l-L 1 H 2和1 m o l-L 1 h.二者在相同条件下可达到相同的平衡状态。1 6.合成氨工业的核心反应：N 2(g)+3 H 2(g)=2 N H K g)的反应过程中能量变化如图所示，回答下列问题:反应过程|924k I-mol_1 AH=:，mclH,I 7,一2 moi NH、;在
28、反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E 2的变化是(填“增大”“减小”或“不变)；A H 填“增大”“减小”或，不变”)。(2)在5 00、2 x l()7p a和催化剂条件下向一密闭容器中充入o.5 m o l N 2和1.5 m o l H 2,充分反应后，放出的热量(填“或=”)4 6.2 k J,理由。(3)己知在2 5、l O l k P a时，1 4克CO气体完全燃烧放出热量为Q k J。请写出CO燃烧热的热化学方程式:【答案】-9 2.4 k J/m o l 减小 不变)请写出此反应的热化学方程式:;下列措施能够增大此反应中N O的转化率的是（填字母代号）a.增大容器压强b.升高
29、温度c.使用优质催化剂d.增大CO的浓度（2）向容积为2 L的密闭容器中加入活性炭（足量）和N O,发生反应C（s）+2NO（g,=N2（g）+CCh（g）,NO和N2的物质的量变化如下表所示。物质的量/molT,/T2/05 min10 min15 min20 min15 min30 minNO2.01.160.800.800.500.400.40N200.420.600.600.750.800.8005min内，以CO2表示的该反应速率v（CCh）=，该条件下的平衡常数K=第15 min后，温度调整到T 2,数据变化如上表所示，则Ti 12（填“或=）。若30min时，保持T2不变，向该容
30、器中再加入该四种反应混合物各2 m ol,则此时反应_ _ _ _ _ _移动（填“正向”、“逆向”或“不”）；最终达平衡时N O的转化率a=,9【答案】2co（g）+2NO（g）U N 2（g）+2CCh（g）”=-747 kJ/mol ad 0.042mol-L l-min-1 16正向 60%【解析】（1）若某反应的平衡常数表达式为：k=C(TV2)*C2(C O2)C2(C O)C2(?VO)反应为 2NO(g)+2CO(g)U N?(g)+2CO2(g);2C(s)+O2(g)=2CO(g)A H-IkJT n o l1；C(s)+O2(g)=COi(g)H=-393.5kJ,mol
31、l；N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+18lkJ,moll；盖斯定律计算x2-得到2NO(g)+2CO(g)U N 2 (g)+2CO2(g)H=-747kJ.mori；由于该反应为气体体积减小的放热反应；a.增大容器压强平衡正向移动NO转化率增大，故正确；b.升高温度平衡逆向移动,NO转化率减小，故错误；c.使用优质催化剂不能改变平衡，故错误；d.增大CO的浓度，可以提高NO的转化率，故正确；答案选ad；根据盖斯定律:上述已知反应-得:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)H=-574.5kJmol-1,利用表格数据:QA2mol05min内，以N2表示的该反应速率v(N2)
32、=2L=Q Q m o l/(L in in)，所以8 2的反应速率5 minV(C O2)=V(N2)=/(?),通过分析知lOmin后浓度不再改变,处于平衡状态，用三段式分析浓度改变，lOmin 时平衡浓度(mol/L),c(NO)=0.4,c(N2)-c(CO2)=03,平衡常数 K=C(N 2)C(C 02)_0.3X0.3 _ 9-*(N O)-0.42 16：第15 min后，温度调整到T 2,从表格查得NO减少,N2增加,平衡正向移动，由于反应为放热反应，改变条件为除温，则TAT2；若30min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol,此时各量分析如下：C(
33、s)+2NO(g)U N 2(g)+CO2(g);30min 时平衡浓度(mol/L)：c(NO)=0.2mol/L,c(N2)-c(CO2)=0.4moVL,加入混合物后浓度(mol/L)：c(NO)=1.2mol/L,c(N2)=c(CO2)=1.4m ol/L,变化浓度(mol/L)c(NO)=2xmol/L,c(N2)=c(CO2)=xm ol/L,新平衡浓度(mol/L)：c(NO)=L2-2xmol/L,c(N2)=c(CO2)=l.4+xmol/L,T2 时平衡常数0.4 x 0.4 1.4x1.4K=.0 22.=4,加入混合物后Qc=；=L 3 6 4 =K,则此时反应正向移
34、动;由于温度不变，平衡常数为定值，新平衡时有:(1.4+x)x(1.4+x)(1.2-2X)2=4,解得x=0.2,经计算NO超始总量为2mol+2mol=4moh达到平衡时NO的物质的量为(1.2-2x0.2)mol/LX2L=1.6mol,转化的NO共4mol-1.6mol=2.4mol,所以最2 4终达平衡时NO的转化率a=xlOO%=6 0%。418.(1)有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是.(填序号)。a.电解水制氢：2-0电解 2H?T+02Tb.高温使水分解制氢：2 H 20(g)高 温2H2+。2TiO2c.太阳光催化分解水制氢：2H20太阳光2H2T+O 2
35、Td.天然气制氢：C H i+H 20(g)高温 C 0+3 H 2(2)C O 2可转化成有机物实现碳循环.在体积为1 L的密闭容器中，充 入1 m o l C C h和3 m o i比，一定条件下发生反应：C O2(g)+3 H 2(g)U C H 3 0 H(g)+H 20(g),测得C O 2和C H 3 0 H(g)浓度随时间变化如图所示。c/mol L1 0 0 CH.OH0n.75-V-；0.500.25从 I m i n 到 6 m i n,v(H z)=.m o l L-m i n 1。6 min 能 说 明 上 述 反 应 达 到 平 衡 状 态 的 是(填 编 号)。a.
36、总压强保持不变b.混合气体的密度不随时间的变化而变化c.4的体积分数在混合气体中保持不变d.单位时间内消耗3 m o l H 2,同时生成1 m o l H20e.反应中C 0 2与a的物质的量之比为1 :3且保持不变【答案】c 0.15 ac【解析】(1)用水分解或电解都要消耗能源，天然气也是有限资源，只有太阳能是取之不尽用之不竭的能源；观察给出的四个选项，由T i C h作催化剂，利用太阳光分解水制氢气最节能。(2)从1 m i n到6 m i n,C O 2浓度变化为0.25 m o l/L,则v(C C h)=0.0 5 m o l/(L-m i n),根据速率之比等于化学计量数之比，
37、得v(H 2)=”0.15 m o l/(L-m i n)。这是一个反应前后气体分子数不相等的反应，故a项说明反应达到平衡状态；混合气体的密度始终不变，故b项不能说明反应达到平衡状态；氢气的体积分数不变，说明各物质的物质的量不再发生变化，故c项说明反应达到平衡状态：单位时间内消耗3 m0 1比，同时生成I m o l H z O,表示同一个方向，故d项不能说明反应达到平衡状态；根据加入的量知，反应过程中C C h和比的物质的量之比始终是1 :3,故e项不能说明反应达到平衡状态。1 9.已知反应:2N C h(g)UNz OMg)是放热反应，为了探究温度对化学平衡的影响，有人做了如下实验:把N
38、O?和N 2O 4的混合气体通入甲、乙两个连通的烧瓶里，然后用夹子夹住橡皮管,把两烧瓶分别浸入两个分别盛有5 0 0 m L 6 moi的H C 1溶液和盛有5 0 0 mL蒸储水的烧杯中(两烧杯中溶液的温度相同)。(1)该实验用两个经导管连通的烧瓶,其设计意图是(2)向烧杯甲的溶液中放入125 g N aO H固体,同时向烧杯乙中放入125 g硝酸镀晶体，搅拌使之溶解。甲烧瓶内气体的颜色将 原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 乙烧瓶内气体的颜色将 原因是。(3)该 实 验 欲 得 出 的 结 论 是。(4)某同学认为该实验的设计并不完全科学,他指出此时影响化学平衡的因素不止一个，你
39、认为他所指的另一个因素是。【答案】使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用 变深 N a O H溶解放热，中和H C 1也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c (N O2)增大 变浅 N T N 0 3溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡向生成N 2 O 4方向移动，使N C h的浓度减小；升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动 压强【解析】(I)该实验用两个经导管连通的烧瓶，其设计意图是可以使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用，故答案为使两个烧瓶的起始状态完全相同，起到对照作用。(2)因N a O H溶于水以及与N a O H与H C 1的反应都会使溶液温度升高，所以烧
40、杯甲中溶液的温度升高，温度升高，平 衡2 N 0?(g)U N?。(g)()向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，N C h浓度增大，颜色加深；因N H N C h溶于水是吸热的，使体系温度降低，2 N C h (g)U N 2 O 4 (g)H V O向放热方向移动，即向正反应方向移动，N O?浓度减小，颜色变浅，故答案为变深；N a O H溶解放热，中 和H C I也放热，使甲瓶气体温度升高，平衡逆向移动，c (N C h)增大；变浅；N F N C h溶解吸热，乙烧瓶气体的温度降低，平衡向生成N 2 O 4方向移动，使N C h的浓度减小：(3)根据实验现象可知，改变温度后化学平衡发生移动：升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动，故答案为升温平衡向吸热方向移动，降温平衡向放热方向移动；(4)该反应中，改变温度后，容器内气体的压强也会改变，而压强对该可逆反应同样会产生影响，所以该实验设计并不完全科学，故答案为压强。