第22讲化学平衡的移动一、单项选择题1. (2018·河南新乡模拟)已知:N2+3H22NH3ΔH<0。

工业合成氨应选择的条件是( )A. 高温、高压B. 低温、低压、催化剂C. 适宜的温度、高压、催化剂D. 低温、高压、催化剂2. 下列说法正确的是 ( )A. 改变反应条件使平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大B. 浓度变化引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大C. 温度或压强的变化引起平衡向正反应方向移动,反应物的转化率一定增大D. 催化剂可使化学反应速率加快,使反应物的转化率增大3. (2018·山东潍坊模拟)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH<0。

230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。

已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。

第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。

下列判断错误的是( )A. 第一阶段,选择反应温度应高于42.2 ℃B. 第一阶段增加c(CO),平衡正向移动,反应的平衡常数不变C. 第二阶段,Ni(CO)4几乎完全分解D. 第二阶段,及时分离出Ni,有利于平衡移动4. (2018·河北沧州质检)某科研小组利用如下反应消除NO和CO的污染:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=x kJ·mol-1。

T℃时,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol NO 和2 mol CO,保持温度不变,5 min时达到平衡状态,此时c(N2)=0.4 mol·L-1。

下列说法不正确的是( )A. x<0B. α(NO)=80%C. 0~5 min内,v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1D. 保持温度不变,若再向上述平衡体系中充入2 mol NO和2 mol CO,重新达平衡时,c(N2)=0.8 mol·L-15. (2018·安徽亳州模拟)反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如下图所示。

下列说法正确的是( )A. A、C两点的反应速率:A>CB. A、C两点气体的颜色:A深,C浅C. A、C两点气体的平均相对分子质量:A>CD. 由状态B到状态A,可以用加热的方法6. (2018·安徽A10联盟联考)一定量CO2与足量C在体积可变的恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。

下列说法不正确的是( )A. 550 ℃时v逆小于925 ℃时v逆B. 650 ℃时,反应达平衡后,CO2的转化率为25%C. 由图中数据分析可得,该反应为放热反应D. T℃时,若向平衡体系内充入惰性气体,化学平衡将向正反应方向移动7. (2018·武汉2月调研)固定容积为2 L的密闭容器中发生反应x A(g)+y B(g)z C(g),图Ⅰ表示在298 K时容器中各物质的物质的量随时间的变化关系,图Ⅱ表示平衡常数K随温度T变化的关系。

结合图像判断,下列结论正确的是( )A. 该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g) ΔH<0B. 298 K时该反应的平衡常数K=6.25C. 当容器中气体密度不再变化时,该反应达到平衡状态D. 第6 min时,再向体系充入0.4 mol C,重新达到平衡时C的体积分数大于0.258. (2018·安徽江南十校)已知在一定条件下,反应 X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0),某实验小组测得X的转化率(α)在不同温度与压强(p)下的实验数据,三者之间关系如下图所示。

下列说法正确的是( )A. 图中a、b两点对应的平衡常数相等B. 上述反应在达到平衡后,缩小体积,Y的转化率提高C. 升高温度,正、逆反应速率增大,平衡向正反应方向移动D. 将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,放出的热量为2a kJ9. 在某密闭容器中发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,针对图像下列分析不正确的是( )A. 图Ⅰ研究的是t1时刻增大压强(缩小体积)对反应速率的影响B. 图Ⅱ研究的是t1时刻通入氦气(保持恒容)对反应速率的影响C. 图Ⅱ研究的是t1时刻加入合适的催化剂对反应速率的影响D. 图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高10. (2018·合肥一检)在一恒温恒压的密闭容器中发生反应:M(g)+N(g)2R(g) ΔH<0。

t1时刻达到平衡,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如下图所示。

下列说法不正确的是( )A. t 1时刻的v (正)小于t 2时刻的v (正)B. t 2时刻改变的条件是向密闭容器中加RC. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,M 的体积分数相等D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,反应的平衡常数相等二、 非选择题11. (2018·广东化州模拟)对机动车尾气中的N 元素、C 元素进行处理,可以保护环境,减少污染。

(1) 汽缸中生成 NO 的反应为N 2(g)+O 2(g)2NO(g) ΔH >0。

NO x 在铑(Rh)的催化下最终转化为无毒的产物,其中NO 与CO 的反应过程中经历如下两步(已知:1 kcal=4.18 kJ): 反应Ⅰ:NO(g)+CO(g)+Rh(s)RhN(s)+CO 2(g) ΔH =-8 kcal ·mol -1 反应Ⅱ:RhN(s)+NO(g)Rh(s)+N 2O(g) ΔH =-76.4 kcal ·mol -1则由NO 生成2 mol N 2O 的ΔH = kcal ·mol -1。

若Ⅰ比Ⅱ的反应速率大,下列能正确表示反应2NO(g)+CO(g)N 2O(g)+CO 2(g) ΔH 在有催化剂(a)和无催化剂(b)时反应过程的能量变化的是 (填字母)。

A BC D(2) 相同温度下,两个体积均为1 L 的恒容密闭容器中,发生反应2NO(g)+2CO (g)N 2(g)+2CO 2(g),有关物质的量如下表:①容器Ⅰ中平衡后气体的压强为开始时的0.875倍,则a= 。

②容器Ⅱ平衡时的气体压强为p,用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数K为。

(3) 汽车使用乙醇汽油并不能减少NO x的排放,某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag-ZSW-5催化,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图所示。

=1条件下,最佳温度应控制在左右。

①在(NO)(CO)②若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因为。

③用平衡移动原理解释为什么加入CO后NO转化为N2的平衡转化率增大: 。

12. (2018·广东肇庆三模)固定利用CO2对减少温室气体排放意义重大。

CO2加氢合成甲醇是CO2综合利用的一条新途径。

CO2和H2在催化剂作用下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。

(1) 测得甲醇的理论产率与反应温度、压强的关系如下图所示。

①下列措施能使CO2的平衡转化率提高的是(填字母)。

A. 增大压强B. 升高温度C. 增大H2投料比D. 用更高效的催化剂②在220 ℃、5.0 MPa时,CO2、H2的转化率之比为。

③将温度从220 ℃降低至160 ℃,压强从5.0 MPa减小至3.0 MPa,化学反应速率将(填“增大”“减小”或“不变”,下同),CO2的转化率将。

④200℃时,将0.100 mol CO2和0.275 mol H2充入1 L密闭容器中,在催化剂作用下反应达到平衡。

若CO2的转化率为25%,,则此温度下该反应的平衡常数表达式K= (只用数字填,不必计算出结果)。

(2) 若H2(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为-285.8 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1,则由CO2和H2生成液态甲醇和液态水的热化学方程式为。

13. (2018·广东东莞期末)在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,SO2被空气中的O2氧化为SO3。

V2O5是钒催化剂的活性成分,郭汗贤等提出:V2O5在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,图示如图1。

图1(1) ①已知有关气体分子中1 mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:化学键 S O(SO2) O O(O2) S O(SO3)由此计算反应Ⅰ的ΔH= kJ·mol-1。

②写出反应Ⅱ的化学方程式: 。

(2) 不能说明反应Ⅰ达到平衡状态的是(填字母)。

A. 恒容密闭容器中混合气体的压强不再变化B. 恒容密闭容器中混合气体的密度不再变化C. 混合气体的总物质的量不再变化D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化E. n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶1∶2F. SO 2气体的百分含量不再变化(3) 在保持体系总压为105 Pa 的条件下进行反应SO 2+12O 2SO 3,原料气中SO 2和O 2的物质的量之比m [m = ( O 2) (O 2)]不同时,SO 2的平衡转化率与温度(T )的关系如下图所示。

图2①图中m 1、m 2、m 3的大小顺序为 ,理由是 。

②反应的化学平衡常数K p 表达式为 (用平衡分压代替平衡浓度表示)。

图中A 点原料气的成分是n (SO 2)=10 mol 、n (O 2)=24.4 mol 、n (N 2)=70 mol,达平衡时SO 2的分压p (SO 2)为 Pa(分压=总压×物质的量分数)。

③近年,有人研发出用氧气代替空气的新工艺,使SO 2趋于全部转化。

此工艺的优点除了能充分利用含硫的原料外,主要还有 。

14. (2018·深圳第二次调研)氮氧化物是大气主要污染物,可采用强氧化剂氧化脱除、热分解等方法处理氮氧化物。

Ⅰ. 已知:(1) 写出反应1的离子方程式: 。

(2) 在反应2中,N O 2-的初始浓度为0.1 mol ·L -1,反应为N O 2-+S 2O 2-+2OH-N O -+2S O 2-+H 2O 。

不同温度下,达到平衡时N O 2-的脱除率与过硫酸钠(Na 2S 2O 8)初始浓度的关系如下图所示。