课时作业1.勒夏特列原理是自然界一条重要的基本原理。
下列事实能用勒夏特列原理解释的是( ) A.NO 2气体受压缩后,颜色先变深后变浅 B.对2HI(g)H 2(g)+I 2(g)平衡体系加压,颜色迅速变深C.合成氨工业采用高温、高压工艺提高氨的产率D.配制硫酸亚铁溶液时,常加入少量铁屑以防止氧化 解析:2NO 2(g)N 2O 4(g)的反应体系中,加压时平衡向正反应方向移动,但加压的瞬间c (NO 2)浓度增大,颜色变深,然后浓度再逐渐减小,颜色先变深后变浅,可以用勒夏特列原理解释,故A 正确;反应2HI(g)H 2(g)+I 2(g)是气体体积不变的反应,加压时平衡不移动,但因体积减小,c (I 2)增大,颜色加深,不能用勒夏特列原理来解释,故B 错误;N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)ΔH <0,加压有利于反应正向进行,但升温却抑制反应的正向进行,不能用勒夏特列原理解释,故C 错误;配制硫酸亚铁溶液时,常加入少量铁屑来防止Fe 2+的氧化,发生的反应是不可逆过程,故D 错误。
答案:A2.(2017·安徽合肥质检)在一定温度下的恒容密闭容器中,发生反应:2NO 2(g)N 2O 4(g)。
当下列所给有关量不再变化时,不能表明该反应已达到平衡状态的是( ) A.混合气体的压强 B.混合气体的密度C.混合气体的平均相对分子质量D.c (N 2O 4)c (NO 2) 答案:B3.合成氨所需的氢气可用煤和水做原料经多步反应制得,其中的一步反应为CO(g)+H 2O(g)催化剂CO 2(g)+H 2(g) ΔH <0,反应达到平衡后,为提高CO 的转化率,下列措施中正确的是( )A .增大压强B .降低温度C .增大CO 的浓度D .更换催化剂解析:选项A ,该反应为反应前后气体分子数相等的反应,压强对CO 的转化率无影响;选项B ,该反应为放热反应,降低温度有利于化学平衡向正反应方向移动,提高CO 的转化率;增大CO 的浓度会降低CO 的转化率;选项D ,更换催化剂不能使化学平衡发生移动。
答案:B4.如图是关于反应:A 2(g)+3B 2(g)2C(g) ΔH <0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因是( )A.升高温度,同时加压B.降低温度,同时减压C.增大反应物浓度,同时使用催化剂D.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度解析:A项,升高温度,同时加压,正、逆反应速率都增大,逆反应速率应在原速率的上方,故A错误;B项,降低温度,同时减压正、逆反应速率都降低,正反应速率应在原速率的下方,故B错误;C项,增大反应物浓度,同时使用催化剂,正、逆反应速率都增大,逆反应速率应在原速率的上方,但正反应速率增大更多,平衡向正反应方向移动,故C错误;D项,增大反应物浓度,同时减小生成物浓度,瞬间正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,图像符合,故D正确。
答案:D5.(2017·辽宁朝阳重点中学联考)在恒容的密闭容器中,可逆反应:X(s)+3Y(g)2Z(g)ΔH>0,达到平衡时,下列说法正确的是()A.充入少量He使容器内压强增大,平衡向正反应方向移动B.升高温度,平衡向正反应方向移动,容器内压强减小C.继续加入少量X,X的转化率减小,Y的转化率增大D.继续加入少量Y,再次平衡时,Y的体积分数比上次平衡小解析:充入少量He使容器内压强增大,但各气体浓度不变,平衡不移动,A错误;升高温度,平衡向正反应方向移动,气体的物质的量减小,但是温度升高,所以压强不一定减小,B错误;继续加入少量X,X是固体,平衡不移动,Y的转化率不变,C错误;继续加入少量Y,平衡向正反应方向移动,再次平衡时,Y的体积分数比上次平衡小,D正确。
答案:D6.在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应:x A(g)+y B(g)z C(g),平衡时测得C的浓度为1 mol·L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的1倍,再达到平衡时,测得C的浓度为0.6 mol·L-1,下列有关判断正确的是()A.x+y>zB.平衡向逆反应方向移动C.B的转化率降低D.A的体积分数减小解析:新平衡时C的浓度大于原来的0.5倍,说明平衡向正反应方向移动,所以x+y<z,A和B的转化率增大,A的体积分数减小,故D正确。
答案:D7.I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)+I-(aq)I-3(aq),某I2、KI混合溶液中,c(I-3)与温度T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态),下列说法不正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq)I-3(aq)ΔH<0B.状态a与状态b相比,状态b时I2的转化率更高C.若T1℃时,反应进行到状态d时,一定有v正>v逆D.温度为T1℃时,向该平衡体系中加入KI固体,平衡正向移动解析:根据图示,温度升高,c(I-3)减小,平衡左移,说明正反应为放热反应,A正确;由于升温平衡左移,状态b比状态a的I2的转化率低,B错误;T1℃时d状态未达到平衡,向a 状态转变时,c(I-3)增大,说明平衡正向移动,即v正>v逆,C正确;增大c(I-),平衡正向移动,D正确。
答案:B8.向一容积不变的密闭容器中充入1 mol N2O4,建立了平衡:N2O4(g)2NO2(g),测知N2O4的转化率为a%,在其他条件不变时再通入1 mol N2O4,待重新建立新平衡时N2O4的转化率为b%。
a与b的大小关系为()A.a<b B.a>bC.a=b D.无法确定解析:不少同学认为,增加反应物的量,能提高反应物的转化率,故选择A项导致错误。
若在新、旧平衡之间设置一个中间过程,则有利于问题的分析与解决。
假设将状态Ⅰ的容器的容积扩大为原来的2倍,再加入1 mol N2O4,即构成其他条件不变时与之等效的中间状态Ⅲ,N2O4的转化率相同。
将状态Ⅲ压缩到状态Ⅱ,平衡逆向移动,N2O4的转化率减小。
答案:B9.相同容积的甲、乙、丙、丁四个密闭容器中,进行同样的可逆反应:2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),起始时四个容器中所装A、B的量分别见下表。
一定温度下反应达到平衡后,下列说法正确的是()A.A的转化率为甲<丙<丁B.B的浓度为甲>丙>乙>丁C.A的转化率为甲<乙<丙<丁D.B的浓度为丁>丙>乙>甲解析:以乙为基准,丙相当于增大压强,平衡逆向移动,A的转化率降低;丁相当于在乙的基础上增加B的浓度,平衡正向移动,A的转化率升高;甲相当于在丙的基础上降低B的浓度,平衡逆向移动,A的转化率降低。
因此,A的转化率关系为甲<丙<乙<丁。
体积相等时,B的浓度大小关系与物质的量大小关系一致。
以乙为基准,甲相当于在乙的基础上增加A的浓度,平衡正向移动,B的物质的量减少;丙相当于在乙的基础上增大压强,平衡逆向移动,B的物质的量浓度增大;丁相当于在丙的基础上降低A的浓度,平衡逆向移动,B 的浓度增大。
因此,B的浓度大小关系为丁>丙>乙>甲。
答案:D10.一定条件下,可逆反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0,单位mol·L-1),当达到平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L -1、0.08 mol·L-1,则下列判断不合理的是()A.c1∶c2=1∶3B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为3∶2C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1解析:X(g)+3Y(g)2Z(g)起始浓度/(mol·L-1)c1c2c3平衡浓度/(mol·L-1)0.10.30.08由方程式可知,反应物的物质的量浓度的变化量与其化学计量数成正比,即(c1-0.1)∶(c2-0.3)=1∶3,则c1∶c2=1∶3,故A正确;Y和Z的生成速率之比为3∶2,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故B正确;反应起始时c1∶c2=1∶3,由方程式可知,反应物的物质的量变化量与其化学计量数成正比,转化的物质的量也为1∶3,则转化率应相等,故C错误;达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,由于题目条件c1、c2、c3均不为0,则开始时若平衡正向移动,起始浓度c1应小于0.14 mol·L-1,开始时若平衡逆向移动,c 1大于0即可,所以0<c 1<0.14 mol·L -1,故D 正确。
答案:C11.(2017·广州质检)用O 2将HCl 转化为Cl 2,可提高效益,减少污染。
新型RuO 2催化剂对上述HCl 转化为Cl 2的总反应具有更好的催化活性。
(1)实验测得在一定压强下,总反应的HCl 平衡转化率随温度变化的αHCl ~T 曲线如下图:则总反应的ΔH ________0(填“>”“=”或“<”);A 、B 两点的平衡常数K (A)与K (B)中较大的是________。
(2)在上述实验中若压缩体积使压强增大,请在上图画出相应αHCl ~T 曲线的示意图,并简要说明理由:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)下列措施中,有利于提高αHCl 的有________。
(填字母序号) A .增大n (HCl) B .增大n (O 2) C .使用更好的催化剂D .移去H 2O解析:(1)结合题中αHCl ~T 图像可知,随着温度升高,αHCl 降低,说明升高温度平衡逆向移动,得出正反应方向为放热反应,即ΔH <0;A 、B 两点A 点温度低,平衡常数K (A)大。
(2)结合可逆反应:2HCl(g)+12O 2(g)H 2O(g)+Cl 2(g)的特点,增大压强平衡向右移动,αHCl增大,则相同温度下,HCl 的平衡转化率比增压前的大,曲线如答案中图示所示。
(3)有利于提高αHCl ,则采取措施应使平衡2HCl(g)+12O 2(g)H 2O(g)+Cl 2(g)正向移动。
A 项,增大n (HCl),则c (HCl)增大,虽平衡正向移动,但αHCl 减小,错误;B 项,增大n (O 2)即增大反应物的浓度,D 项,移去H 2O 即减小生成物的浓度,均能使平衡正向移动,两项都正确;C 项,使用更好的催化剂,只能加快反应速率,不能使平衡移动,错误。