PAGE7-第2課時影響化學平衡的因素(建議用時：40分鐘)[合格過關練]1．合成氨所需的氫氣可用煤和水做原料經多步反應制得，其中的一步反應為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，反應達到平衡后，為提高CO的轉化率，下列措施中正確的是()A．增加壓強 B．降低溫度C．增大CO的濃度 D．更換催化劑B[A項，因該反應為反應前后氣體物質的量相等的反應，故增加壓強只能縮短反應達到平衡的時間，并不能使該平衡發生移動，因而無法提高CO的轉化率；B項，因該反應為放熱反應，降低溫度能使平衡向右移動，從而提高CO的轉化率；D項，不能提高CO的轉化率。]2．在某溫度下，反應ClF(g)＋F2(g)ClF3(g)ΔH＝＋268kJ·mol－1，在密閉容器中達到平衡，下列說法中正確的是()A．上升溫度，平衡常數不變，平衡向正反應方向移動B．上升溫度，平衡常數減小C．上升溫度，平衡向正反應方向移動，F2的轉化率增大D．降低溫度，ClF3的產率增大C[ΔH>0，上升溫度，平衡常數增大，平衡向正反應方向移動，降低溫度平衡向逆反應方向移動。]3．目前工業上利用甲烷催化裂解生產不含一氧化碳和二氧化碳的清潔氫氣。該過程多用鐵、鈷和鎳等過渡金屬納米催化劑：CH4(g)C(s)＋2H2(g)，已知溫度上升，甲烷的平衡轉化率增大。下列有關說法不正確的是()A．甲烷裂解屬于吸熱反應B．在反應體系中加催化劑，反應速率增大C．增大體系壓強，不能提高甲烷的轉化率D．在1500℃以上時，甲烷的轉化率很高，但幾乎得不到炭黑，是因為在高溫下該反應為放熱反應D[由于溫度上升，甲烷的平衡轉化率增大，可知甲烷裂解屬于吸熱反應，A正確；運用催化劑能加快反應速率，故在反應體系中加催化劑，反應速率增大，B正確；甲烷發生分解反應，反應后氣體分子數增大，故增大壓強平衡向逆反應方向移動，甲烷的轉化率降低，C正確；此反應為吸熱反應，是由反應物和生成物的總能量確定的，和反應所處的溫度無關，D錯誤。]4．在一密閉容器中，反應aA(g)bB(g)達平衡后，保持溫度不變，將容器體積增加一倍，當達到新的平衡時，B的濃度是原來的60%，則()A．平衡向逆反應方向移動了B．物質A的轉化率減小了C．物質B的質量分數增加了D．a>bC[溫度不變，容積擴大一倍，壓強減小，若平衡不移動，則B的濃度應為原來的50%，而實際為60%，說明平衡向正反應方向移動了，則A的轉化率增大、B的質量分數增大；正反應方向是氣體體積增大的方向，即a<b。]5．反應X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH<0，達到平衡時，下列說法正確的是()A．減小容器體積，平衡向右移動B．加入催化劑，Z的產率增大C．增大c(X)，X的轉化率增大D．降低溫度，Y的轉化率增大D[由X(g)＋Y(g)2Z(g)ΔH<0可知，反應前后氣體分子數不變，故減小容器體積，即壓強增大，平衡不移動，A項錯誤；加入催化劑，平衡不移動，故Z的產率不變，B項錯誤；增大c(X)，X的轉化率減小，C項錯誤；降低溫度，平衡向放熱反應方向(正向)移動，Y的轉化率增大，D項正確。]6．如圖所示的直型石英玻璃封管中充有CO氣體，左端放置不純的鎳(Ni)粉。在肯定條件下，Ni可以與CO(g)發生如下反應：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)ΔH＜0，但鎳粉中的雜質不與CO(g)發生反應，玻璃管內左右兩端的溫度分別穩定在350K和470K，經過足夠長時間后，右端的主要物質是()A．純Ni(s)和Ni(CO)4(g)B．純Ni(s)和CO(g)C．不純Ni(s)和CO(g)D．不純Ni(s)和Ni(CO)4(g)B溫度上升，平衡左移，生成Ni和CO，由于右端溫度穩定在470K，所以右端主要物質是純Ni(s)和CO(g)。7．下列事實中不能用勒夏特列原理說明的是()A．光照新制的氯水時，溶液的酸性漸漸增加B．向含有[Fe(SCN)]2＋的紅色溶液中加鐵粉，振蕩，溶液顏色變淺或褪去C．加入催化劑有利于氨的氧化反應D．用排飽和食鹽水法除去Cl2中的HClC[A項，氯水中存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，光照使HClO分解，HClO濃度降低，平衡正向移動，生成更多的HCl，溶液的酸性漸漸增加，A項能用勒夏特列原理說明；B項，在該溶液中存在平衡：Fe3＋＋SCN－[Fe(SCN)]2＋，向溶液中加入鐵粉，Fe3＋會和Fe發生反應生成Fe2＋，導致Fe3＋濃度降低，平衡向能夠減弱這種變更的方向移動，即向逆反應方向移動，使[Fe(SCN)]2＋(紅色)的濃度降低，所以溶液顏色變淺或褪去，B項能用勒夏特列原理說明；C項，催化劑不能變更平衡狀態，C項不能用勒夏特列原理說明；D項，Cl2溶于水后存在平衡：Cl2＋H2OHCl＋HClO，飽和食鹽水中Cl－濃度較大，減小了Cl2的溶解度，D項能用勒夏特列原理說明。]8．反應NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在某溫度下達到平衡，下列各種狀況下，不會使平衡發生移動的是()A．溫度、容積不變時，通入SO2氣體B．移走一部分NH4HS固體C．容器體積不變，充入氨氣D．保持壓強不變，充入氮氣B[通入SO2后，發生反應2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，相當于減小了生成物的濃度，平衡將向正反應方向移動，A選項不合題意；固體量的多少不影響平衡的移動，移走部分NH4HS固體不能使平衡發生移動，B選項符合題意；恒容時，充入NH3，平衡逆向移動，C選項不合題意；充入不與體系中各物質反應的其他物質，此時體系的分子數增加，要保持恒壓，容器體積必需增大，原平衡體系各物質的濃度將減小，平衡將向氣體體積增大的方向移動，D選項不合題意。]9．如圖為一帶可移動隔板的密閉容器，某溫度下，左、右兩側反應均達到平衡，此時隔板處于容器中心。若保持溫度不變，向左側容器中充入肯定量的H2，下列說法正確的是()A．兩側平衡均向正反應方向移動B．左側平衡向逆反應方向移動C．右側平衡向逆反應方向移動D．兩側平衡均向逆反應方向移動A[向左側容器中通入H2，H2的濃度增大，平衡右移，但總壓強增大，隔板右移，右側壓強增大，使右側反應平衡右移。]10．對于密閉容器中的可逆反應：mX(g)＋nY(s)pZ(g)ΔH<0，達到化學平衡后，變更條件，下列表達不正確的是()A．增大壓強，化學平衡不肯定發生移動B．通入氦氣，化學平衡不肯定發生移動C．增加X或Y的物質的量，化學平衡肯定發生移動D．其他條件不變，上升溫度，化學平衡肯定發生移動C[由于該反應反應前后體積變更不明確，故變更壓強不能確定化學平衡是否移動，A項正確；恒容條件下充入氦氣，沒有變更平衡體系中各物質的濃度，平衡不移動，恒壓條件下充入氦氣，相當于減小壓強，平衡向氣體體積增大的方向移動，B項正確；由于Y為固體，變更其用量不影響化學平衡，C項不正確；該反應的正反應是放熱反應，上升溫度，化學平衡向逆反應方向移動，D項正確。][素養培優練]11．在一個不導熱的密閉反應器中，只發生兩個反應：A(g)＋B(g)2C(g)ΔH1<0X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH2>0進行相關操作且達到平衡后(忽視體積變更所做的功)，下列敘述錯誤的是()A．恒壓時，通入惰性氣體，C的物質的量不變B．恒壓時，通入Z氣體，反應器中溫度上升C．恒容時，通入惰性氣體，兩反應的化學平衡不移動D．恒容時，通入Z氣體，Y的物質的量濃度增大A[對化學平衡體系恒壓條件下通入惰性氣體，為保持恒壓，體積增大，相當于壓強減小，對其次個反應導致平衡向左移動，則放熱，使體系溫度上升，對第一個反應平衡左移，C的物質的量減小；恒壓條件下通入Z氣體，其次個反應平衡向左移動，放熱，反應容器中溫度上升；恒容條件下通入惰性氣體，總壓增大而分壓不變，平衡不移動；恒容時通入Z氣體，導致其次個反應平衡左移，Y的物質的量濃度增大。]12．如圖，關閉活塞K，向A中充入1molX、1molY，向B中充入2molX、2molY，此時A的容積是aL，B的容積是2aL。在相同溫度和催化劑存在的條件下，使兩容器中各自發生下述反應：X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)ΔH<0。A保持恒壓，B保持恒容。達平衡時，A的體積為1.4aABA．反應速率：v(B)>v(A)B．A容器中X的轉化率為80%C．若打開K，則A的體積變為2.6aD．平衡時Y的體積分數：A<BC[A項，由于B中反應物濃度大于A，所以v(B)＞v(A)；B項，X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(g)eq\o(起始/mol)1 1 0 0eq\o(轉化/mol)b b 2b beq\o(平衡/mol)1－b 1－b 2b b由題意得：eq\f(2＋b,2)＝1.4b＝0.8所以α(X)＝eq\f(0.8mol,1mol)×100%＝80%；C項，若打開K，整個體系中與A中的百分含量一樣。設總體積為m，則eq\f(m,3)＝eq\f(1.4a,1)，m＝4.2aL。所以A的體積應變為4.2aL－2aL＝2.2aL；D項，由于B中壓強大，平衡左移，所以B中Y的體積分數大。]13．肯定溫度下，向密閉容器中充入1.6molH2與1.0molCO，發生如下可逆反應并達到平衡：H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)ΔH＜0，若壓縮容器體積并同時上升溫度，達到新平衡后，關于下列物理量的變更狀況敘述錯誤的是()A．反應速率可能保持不變B．平衡常數肯定減小C．混合氣體的平均摩爾質量保持不變D．H2O(g)的體積分數可能增大A[上升溫度、增大壓強，反應速率增大，A錯誤；上升溫度，平衡逆向移動，平衡常數減小，B正確；上升溫度，平衡逆向移動，增大壓強，平衡正向移動，氣體的總物質的量可能不變，則平均摩爾質量可能保持不變，C正確；如壓強影響較大，平衡正向移動，則H2O(g)的體積分數可能增大，D正確。]14．t℃時，某一氣態平衡體系中含有X、Y、Z、W四種氣體物質，此溫度下發生反應的平衡常數表達式為：K＝eq\f(cX·c2Y,c2Z·c2W)，有關該平衡體系的說法正確的是()A．上升溫度，平衡常數K增大，則正反應為吸熱反應B．增大壓強，W質量分數增加C．增大X濃度，平衡向正反應方向移動D．上升溫度，若混合氣體的平均相對分子質量變大，則正反應是放熱反應A[依據K＝eq\f(cX·c2Y,c2Z·c2W)知該反應方程式為2Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)，上升溫度化學平衡常數增大，說明上升溫度平衡正向移動，上升溫度平衡向吸熱方向移動，則正反應為吸熱反應，A正確；增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，增大壓強平衡正向移動，則W體積分數減小，B錯誤；增大X濃度，平衡向X減小的方向移動，平衡逆向移動，C錯誤；上升溫度混合氣體的平均相對分子質量變大，說明平衡正向移動，上升溫度平衡向吸熱方向移動，則正反應為吸熱反應，D錯誤。]15．在體積為1L的溶液中，反應A＋2BC分別在三種不同試驗條件下進行，它們的起始濃度均為c(A)＝0.100mol·L－1、c(B)＝0.200mol·L－1及c(C)＝0mol·L－1。反應物A的濃度隨時間的變更如下圖所示。請回答下列問題：(1)與①比較，②和③分別僅變更一種反應條件。所變更的條件和推斷的理由是：②_____________________________________________________；③____________________________________________________。(2)試驗②平衡時B的轉化率為________；試驗③平衡時C的濃度為________。(3)該反應的ΔH________0，其推斷理由是______________________________________________________________________________________。[解析](1)②運用了(正)催化劑；理由：因為從圖可看出，兩者最終的平衡濃度相同，即最終的平衡狀態相同，而②比①所須要的時間短，明顯反應速率加快了，故由影響反應速率和影響平衡的因素可知是加入了(正)催化劑。③上升溫度；理由：因為該反應是在溶液中進行的反應，所以不行能是變更壓強引起速率的變更，又由于各物質起始濃度相同，故不行能是變更濃度影響反應速率，再由于③和①相比達到平衡所需時間短，平衡時濃度更小，故不行能是運用催化劑，故變更條件只能是上升溫度。(2)②中達到平衡時A轉化了0.040mol，由反應計量數可知B轉化了0.080mol，所以B的轉化率為eq\f(0.080mol,0.200mol)×100%＝40%；同樣在③中A轉化了0.060mol，則生成C為0.060mol，體積不變，即平衡時c(C)＝0.060mol·L－1。(3)ΔH＞0；理由：由③和①進行對比可知上升溫度后A的平衡濃度減小，即A的轉化率上升，平衡向正反應方向移動，所以正反應是吸熱反應，ΔH>0。[答案](1)②加催化劑；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度未變③溫度上升；達到平衡的時間縮短，平衡時A的濃度減小(2)40%(或0.4)0.060mol·L－1(3)>溫度上升平衡向正反應方向移動，故該反應是吸熱反應16．[素養題]將0.40molN2O4氣體充入2L固定容積的密閉容器中發生如下反應：N2O4(g)2NO2(g)ΔH。在T1℃和T2℃時，測得NO2(1)T1℃，40～80s內用N2O4表示該反應的平均反應速率為________mol·L－1·s－1(2)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。(3)變更條件重新達到平衡時，要使eq\f(cNO2,cN2O4)的比值變小，可實行的措施有________(填字母，下同)。A．增大N2O4的起始濃度B．上升溫度C．向混合氣體中通入NO2D．運用高效催化劑(4)在溫度為T3、T4時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變更的曲線如圖所示。