第二章第三節第2課時一、單項選擇題1．(2022年四川成都月考)2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH＞0，能使該反應的化學平衡常數K增大的是()A．升溫 B．增大SO2濃度C．增大壓強 D．加入催化劑【答案】A2．只改變一個影響因素，平衡常數K與化學平衡移動的關系敘述錯誤的是()A．K值不變，平衡可能移動B．K值變化，平衡一定移動C．平衡移動，K值可能不變D．平衡移動，K值一定變化【答案】D【解析】K只與溫度有關，當溫度不變時，改變其他外界條件使平衡移動，K值不變，A項正確；K值變化，則溫度一定發生變化，平衡一定移動，B項正確；改變除溫度外的其他外界條件，平衡發生移動時，K值不變，C項正確、D項錯誤。3．已知反應mX(g)＋nY(g)qZ(g)的ΔH<0，m＋n>q。在恒容密閉容器中反應達到平衡時，下列說法正確的是()A．通入稀有氣體使壓強增大，平衡將正向移動B．X的正反應速率是Y的逆反應速率的m/n倍C．降低溫度，混合氣體的平均相對分子質量變小D．增加X的物質的量，Y的轉化率降低【答案】B【解析】達到化學平衡時，保持容器容積不變通入稀有氣體，則反應混合物中各氣體的濃度不變，正、逆反應速率不變，因此平衡狀態不變，A項錯誤；達化學平衡時，v(正)＝v(逆)，則v正(Y)＝v逆(Y)，故eq\f(v正X,v正Y)＝eq\f(v逆X,v逆Y)＝eq\f(m,n)，B項正確；降低溫度，平衡正向移動，因m＋n>q，氣體的質量不變，故平均相對分子質量變大，C項錯誤；增加X的物質的量，平衡向右移動，Y的轉化率增大，D項錯誤。4．低溫脫硝技術可用于處理廢氣中的氮氧化物，發生的化學反應為2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)eq\o(,\s\up7(180℃),\s\do5(催化劑))2N2(g)＋3H2O(g)ΔH<0，在恒容的密閉容器中，下列有關說法正確的是()A．平衡時，其他條件不變，升高溫度可使該反應的平衡常數增大B．平衡時，其他條件不變，增加NH3的濃度，廢氣中氮氧化物的轉化率減小C．單位時間內消耗NO和N2的物質的量比為1∶2時，反應達到平衡D．其他條件不變，使用高效催化劑，廢氣中氮氧化物的轉化率增大【答案】C【解析】A項，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，由平衡常數表達式K＝eq\f(c2N2·c3H2O,c2NH3·cNO·cNO2)可知，K值減小；B項，增大NH3濃度時，氮氧化物轉化率增大；C項，當v正(NO)∶v逆(N2)＝1∶2時，反應達到平衡，正確；D項，使用催化劑不能改變化學平衡，故氮氧化物轉化率不變。5．(2022年黑龍江佳木斯期中)在密閉容器中，一定條件下進行如下反應：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－kJ·mol－1。達到平衡后，為提高NO的轉化率和該反應的速率，可采取的措施是()A．加催化劑同時升高溫度B．加催化劑同時增大壓強C．升高溫度同時充入N2D．降低溫度同時增大壓強【答案】B【解析】催化劑不能改變平衡狀態，正反應放熱，升高溫度平衡向逆反應方向移動，NO轉化率降低，A錯誤；催化劑不能改變平衡狀態但可增大反應速率，正反應氣體體積減小，增大壓強平衡向正反應方向移動，NO轉化率增大，B正確；正反應放熱，升高溫度同時充入N2平衡向逆反應方向移動，NO轉化率降低，C錯誤；降低溫度同時增大壓強平衡向正反應方向移動，但反應速率不一定增大，D錯誤。6．已知在等溫、等容條件下，有如下可逆反應：2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(g)。現分別從兩條途徑建立平衡，途徑Ⅰ：A、B的起始濃度均為2mol·L－1；途徑Ⅱ：C、D的起始濃度分別為6mol·L－1和2mol·L－1。下列敘述正確的是()A．Ⅰ、Ⅱ兩種途徑最終達到平衡時，體系內混合氣體的濃度相同B．Ⅰ、Ⅱ兩種途徑最終達到平衡時，體系內混合氣體的百分比組成相同C．達到平衡時，Ⅰ途徑的反應速率v1等于Ⅱ途徑的反應速率v2D．達到平衡時，Ⅰ途徑混合氣體的密度與Ⅱ途徑混合氣體的密度相等【答案】B【解析】該反應的條件是在等溫等容條件下且該反應前后氣體體積不變。由于途徑Ⅱ相當于A、B的起始濃度均為4mol·L－1建立平衡體系，故平衡時各組分的體積百分含量應與Ⅰ相同，但各組分的濃度以及混合氣體的密度則為Ⅰ的兩倍。7．(2022年山西太原月考)已知反應A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)ΔH<0，下列說法正確的是()A．升高溫度，正向反應速率增大，逆向反應速率減小B．升高溫度有利于反應速率增大，從而縮短達到平衡的時間C．達到平衡后，升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動D．達到平衡后，降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動【答案】B【解析】升高溫度，正、逆反應速率都增大，A項錯誤；升高溫度平衡逆向移動，C項錯誤；減小壓強有利于平衡逆向移動，D項錯誤。8．已知NO2和N2O4可以相互轉化：2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0。在恒溫條件下將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一容積為2L的密閉容器中，反應物濃度隨時間變化關系如下圖所示。下列說法正確的是()A．圖中的兩條曲線，Y是表示NO2濃度隨時間的變化曲線B．前10min內用v(NO2)表示的化學反應速率為mol·L－1·min－1C．當反應體系混合氣體的密度不再改變時，該反應已達化學平衡狀態D．a、b、c、d四個點中，只有b、d點的化學反應處于平衡狀態【答案】D【解析】由圖可知，0～10min內，X曲線表示的物質的濃度增大mol·L－1，Y曲線表示的物質的濃度減小mol·L－1，所以X、Y分別表示NO2、N2O4濃度隨時間的變化曲線。在前10min內，v(NO2)＝eq\fmol·L－1,10min)＝mol·L－1·min－1，B項錯誤。密閉容器中氣體質量不變，密度不變，C項錯誤。在a、b、c、d4個點中，b、d兩點是c(NO2)保持不變的狀態即化學平衡狀態。9．25℃時，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發生反應：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關系如圖所示。下列判斷正確的是()A．往平衡體系中加入金屬鉛后，c(Pb2＋)增大B．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說明正反應ΔH＞0D．25℃時，該反應的平衡常數K＝【答案】D【解析】A項，金屬鉛是固體，其量的多少對平衡沒有影響；B項，往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體，體系中c(Sn2＋)增大，促使平衡逆向移動，c(Pb2＋)增大；C項，升高溫度，c(Pb2＋)增大，說明平衡逆向移動，則ΔH小于零；D項，該反應的平衡常數表達式為K＝eq\f(cSn2＋,cPb2＋)＝eq\f,＝，正確。10．如圖a為在恒溫恒容密閉容器中分別充入X、Y、Z三種氣體，一定條件下發生反應各物質濃度隨時間的變化。若從t2開始，每個時刻只改變一個且不同的條件，物質Z的正、逆反應速率隨時間變化如圖b。下列分析不正確的是()A．0～t1時，v(Y)＝eq\f,t1)mol/(L·min)B．t2時刻改變的條件可能是壓強或催化劑C．該反應的正反應為放熱反應D．該反應中Z一定為產物【答案】C【解析】根據化學反應速率的公式，A項正確；t1～t2階段、t2～t3階段與t4～t5階段正逆反應速率都相等，每個時刻只改變一個且不同的條件，t2～t3階段與t4～t5階段反應速率加快且平衡不移動，說明分別是使用了催化劑和加壓，則反應前后氣體體積不變，故B項正確；t3～t4階段改變的條件為降低反應溫度，平衡逆向移動，說明正反應吸熱，故C項錯誤；每個時刻只改變一個且不同的條件，t2～t3階段與t4～t5階段反應速率加快且平衡不移動，說明分別是使用了催化劑和加壓，則反應前后氣體體積不變，0～t1時，X減少mol/L，Y增大mol/L，所以Z一定是生成物，故D項正確。二、非選擇題11．硫酸生產中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)。某溫度下，SO2的平衡轉化率(α)與體系總壓強(p)的關系如圖所示。根據圖示回答下列問題：(1)將molSO2和molO2置于10L密閉容器中，反應達到平衡后，體系總壓強為MPa。該反應的平衡常數等于____________。(2)平衡狀態由A變到B時，平衡常數K(A)_______________________(填“＞”“＜”或“＝”)K(B)。【答案】(1)800L·mol－1(2)＝【解析】(1)由圖象可知，當壓強為MPa時，SO2的平衡轉化率是，則SO2轉化量為mol·L－1×＝mol·L－1。2SO2(g)＋O2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))2SO3(g)eq\o(\s\up7(始態：,\s\do5(mol·L－1))eq\o(\s\up7,\s\do5(mol·L－1))0eq\o(\s\up7(轉化：,\s\do5(mol·L－1))eq\o(\s\up7,\s\do5(mol·L－1))eq\o(\s\up7,\s\do5(mol·L－1))eq\o(\s\up7(平衡：,\s\do5(mol·L－1))eq\o(\s\up7,\s\do5(mol·L－1))eq\o(\s\up7,\s\do5(mol·L－1))K(A)＝eq\f(c2SO3,c2SO2·cO2)＝eq\f(mol·L－12,mol·L－12·mol·L－1)＝800L·mol－1。(2)由于溫度恒定不變，由A點到B點引起平衡移動的原因是壓強改變，故平衡常數不變。12．(2022年甘肅蘭州期中)T1溫度時，在容積為1L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的濃度隨時間變化如圖1。其他條件不變，當溫度分別為T1和T2時，Y的體積分數與時間關系如圖2。(1)寫出容器中發生反應的方程式______________；正反應為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)當c(Y)＝c(Z)＝mol/L時，該反應________達到平衡狀態(填“已”或“未”)。由圖1，若t1為10min，則0～t1時間內，v(X)＝________；T1時平衡常數K＝________(保留小數點后一位)。(3)其他條件不變，再充入一定量X，平衡________移動(填“正向”“逆向”或“不”)，X的轉化率______(填“增大”“減小”或“不變”)。【答案】(1)X＋3Y2Z放熱(2)未mol/(L·min)(L/mol)2(3)正向減小13．工業上可用CO或CO2來生產燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數如下表所示：化學反應平衡常數溫度/℃500800①2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)K1②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)K2③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)K3(1)據反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關系，則K3＝________(用K1、K2表示)。500℃時測得反應③在某時刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度(mol·L－1)分別為、、、，則此時v正______v逆(填“>”“＝”或“<”)。(2)在3L容積可變的密閉容器中發生反應②，已知c(CO)—反應時間t變化曲線Ⅰ如左下圖所示，若在t0時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ和曲線Ⅲ。當曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ時，改變的條件是______________。當曲線Ⅰ變為曲線Ⅲ時，改變的條件是______________?！敬鸢浮?1)K1·K2>(2)加入催化劑將容器的體積(快速)壓縮至2L14．利用CO和H2可以合成甲醇，反應原理為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。一定條件下，在容積為VL的密閉容