化学平衡的移动化学反应进行的方向一、选择题(本题共10个小题，每小题5分，共50分)1．在已经处于化学平衡状态的体系中，如果下列量发生变化，其中一定能表明化学平衡移动的是( )A．反应混合物的浓度 B．反应体系的压强C．正、逆反应的速率 D．反应物的转化率解析：对于“等体反应”，缩小反应容器，压强增大，平衡不移动，但反应混合物的浓度增大，正逆反应速率增大，可知A、B、C错误。答案：D2．对于反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH＝－444.3kJ/mol，且熵减小，在常温常压下该反应能自发进行，对反应的方向起决定作用的是( )A．焓变 B．温度 C．压强 D．熵变解析：化学反应的方向由(ΔH－TΔS)共同决定，该反应为熵减且能自发进行的反应，故对该反应方向起决定作用的是焓变。答案：A3．下列反应中符合图像的是( )A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－Q1kJ·mol－1(Q1＞0)B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋Q2kJ·mol－1(Q2＞0)C．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－Q3kJ·mol－1(Q3＞0)D．H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g) ΔH＝＋Q4kJ·mol－1(Q4＞0)解析：由左图知升高温度平衡正移，正反应为吸热反应；由右图知增大压强平衡向逆向移动，正反应为气体体积增大的反应。答案：B4．对已建立化学平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是( )①生成物的百分含量一定增加 ②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大 ④反应物的浓度一定降低⑤正反应速率一定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂A．②⑤ B．①② 8\nC．③⑤ D．④⑥5．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g) ΔH＞0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是( )A．①②④ B．①④⑥ C．②③⑤ D．③⑤⑥解析：该反应为吸热反应，升温则平衡正向移动，反应物转化率提高，①正确；恒容时，通入惰性气体，反应物与生成物浓度不变，平衡不移动，②错误；增加CO浓度，平衡逆向移动，反应物转化率降低，③错误；该反应正反应为气体分子数增大的反应，减压时平衡向正反应方向移动，反应物转化率提高，④正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，⑤错误；恒压时，通入惰性气体，容器体积增大，反应物与生成物浓度降低，平衡向气体分子数增大的方向移动，即向正反应方向移动，反应物转化率提高，⑥正确。答案：B6．在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g) ΔH＝QkJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：气体体积/Lc(Y)/mol·L－1温度/℃1231001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是( )A．m>nB．Q<0C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动解析：升温，c(Y)增大，平衡右移，所以，向右吸热，Q＞0，B、D错误；气体体积增大，若平衡不移动，c(Y)应减小一半，现c(Y)比一半大，即减压，平衡向右移动，m＜n，A错，C对。答案：C7．下列反应是工业生产硝酸的一个反应过程，4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H28\nO(g) ΔH＝－1025kJ/mol，若反应物起始的物质的量相同。下列关于该反应的示意图不正确的是( )解析：因该反应是一个正反应气体体积增大的放热反应。因此，升高温度时，平衡向逆反应方向移动，NO的含量降低，故A正确，C错误。增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO的含量降低，故B正确。加入催化剂，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，但平衡时NO的含量不变，故D正确。答案：C8．(2022·济南模拟)已知：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0kJ·mol－1。一定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3molH2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化曲线如下图所示。下列叙述中正确的是( )A．欲增大平衡状态时c(CH3OH)/c(CO2)的比值，可采用升高温度的方法B．3min时，CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率，且二者浓度相同C．欲提高H2的平衡转化率只能加压减小反应容器的体积D．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝0.075mol·L－1·min－1解析：该反应正反应为放热反应，升温平衡逆移，c(CH3OH)/c(CO2)减小，A错；欲提高H2转化率，还可用降温等其他方法，C错；达平衡时v(H2)＝3v(CO2)＝3×0.075mol/L·min＝0.225mol/L·min，D错。答案：B9．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示：8\n下列说法中正确的是( )A．30min～40min间该反应使用了催化剂B．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应C．30min时降低温度，40min时升高温度D．8min前A的平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1解析：A项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，A不正确。由第一个图可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1，由第二个图可知，30min时改变的条件为降压，40min时改变的条件为升温，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应B、C项不正确。8min前A的平均反应速率为(2.0mol·L－1－1.36mol·L－1)/8min＝0.08mol·L－1·min－1，D项正确。答案：D10．在恒温、恒压下，amolA和bmolB在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)＋2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成nmolC。则下列说法中正确的是( )A．物质A、B的转化率之比为1∶2B．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a＋b)∶(a＋b－0.5n)C．当2v正(A)＝v逆(B)时，反应一定达到平衡状态D．充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动解析：根据三段式计算： A(g) ＋ 2B(g) 2C(g)起始 a b0转化 nn平衡(a－) (b－n)n则A、B转化率之比为∶＝b∶2a，A项错误；起始量与平衡量的物质的量之比为(a＋b)∶(a＋b－)，但容器容积可变，即恒压，压强比为1∶1，B项错误；充入惰性气体，恒压容器中的平衡应向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，D项错误。答案：C二、非选择题(本题共4个小题，共50分)8\n11．(10分)密闭容器中mA(g)＋nB(g)pC(g)，反应达到平衡状态，经测定增大压强p时，A的转化率随p而变化的曲线如图所示：则：(1)增大压强，A的转化率________，平衡________移动，达到平衡状态后，混合物中C的质量分数________。(2)上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是________，再加入B，则平衡________。(3)当降低温度时，C的质量分数增大，则A的转化率________，正反应是________热反应。答案：(1)降低 逆向 降低(2)m＋n＜p 正向移动 (3)增大 放12．(12分)二甲醚是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题：(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)；ΔH＝－246.4kJ·mol－1它可以分为两步，反应分别如下：①4H2(g)＋2CO(g)===CH3OCH3(g)＋H2O(g)， ΔH1＝－205.1kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)；ΔH2＝________。(2)在一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是________(填字母代号)。a．降低温度 B．加入催化剂c．缩小容器体积 D．增加H2的浓度e．增加CO的浓度(3)在一体积可变的密闭容器中充入3molH2、3molCO、1molCH3OCH3、1molCO2，在一定温度和压强下发生反应：3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。问：①反应开始时正、逆反应速率的大小：v8\n(正)______(填“＞”、“＜”或“＝”)v(逆)。②平衡时n(CH3OCH3)＝________，平衡时CO的转化率＝________。解析：(1)由盖斯定律①＋②＝总反应，故ΔH＝ΔH1＋ΔH2，ΔH2＝ΔH－ΔH1＝－246.4kJ·mol－1＋205.1kJ·mol－1＝－41.3kJ·mol－1。(2)降温反应速率会减小，加入催化剂不改变转化率，增加CO的浓度会减小CO的转化率，c和d符合题意。(3)3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)始3 311转3x 3xxx平3－3x 3－3x1＋x1＋x由密度之比等于体积反比，即物质的量的反比，得：＝ 解得x＝0.75CO的转化率为×100%＝75%。答案：(1)－41.3kJ·mol－1 (2)cd(3)①＞ ②1.75mol 75%13．(14分)(2022·北京高考)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O(1)已知：ⅰ.反应A中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量。ⅱ.①H2O的电子式是________。②反应A的热化学方程式是____________________________________________________________________________________________________。③断开1molH－O键与断开1molH－Cl键所需能量相差约为________kJ，H2O中H－O键比HCl中H－Cl键(填“强”或“弱”)________。(2)对于反应A，下图是在4种投料比[n(HCl)∶n(O2)，分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。8\n①曲线b对应的投料比是________。②当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是__________________________________________________。③投料比为2∶1、温度为400℃时，平衡混合气中Cl2的物质的量分数是________。解析：本题考查化学反应与能量变化以及化学平衡图像等考点，意在考查考生处理解答图像试题的能力与计算能力。(1)①H2O是共价化合物，原子间通过共用电子对结合，故H2O的电子式为：；②利用反应A与题中信息“氧化4molHCl放出115.6kJ的热量”可写出热化学方程式：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6kJ/mol；③设H－Cl键键能为xkJ/mol、H－O键键能为ykJ/mol，依据②中热化学方程式和题干中已知数据有：4x＋498－243×2－4y＝－115.6，解之得：y－x＝32，说明H－O键与H－Cl键键能相差32kJ/mol。因为“键能越大，键越牢固”，所以H－O键强于H－Cl键。(2)①依据反应A可知投料比越大，HCl的转化率越低，因此结合图像，对比同温度时HCl的平衡转化率可知a、b、c、d线分别代表投料比为6∶1、4∶1、2∶1、1∶1的曲线，故b线对应投料比为4∶1；②结合图像，做纵坐标垂线可知，达到相同的HCl的平衡转化率，投料比越高，对应温度越低；③由图像可知投料比2∶1、400℃时，HCl的平衡转化率为80%。设起始时，HCl为2mol，O2为1mol，则平衡时HCl为0.4mol，O2为0.6mol，生成的Cl2和H2O均为0.8mol，平衡时Cl2的物质的量分数为×100%＝30.8%。答案：(1)①②4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6kJ/mol ③32 强(2)①4∶1 ②投料比越高，对应的反应温度越低 ③30.8%14．(14分)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH＞0，已知该反应在2404℃，平衡常数K＝64×10－4。请回答：(1)某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol，5分钟后O28\n的物质的量为0.5mol，则N2的反应速率________。(2)假定该反应是在恒容条件下进行，判断该反应达到平衡的标志________。A．消耗1molN2同时生成1molO2B．混合气体密度不变C．混合气体平均相对分子质量不变D．2v正(N2)＝v逆(NO)(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是________(填字母序号)。(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中NO的体积分数________。(填“变大”、“变小”或“不变”)(5)该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1mol/L、4.0×10－2mol/L和3.0×10－3mol/L，此时反应________________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是__________________________________________________。8
