第22讲 化学平衡的移动 化学反应的方向1．[2022·开封四模]为了探索外界条件对反应aX(g)＋bY(g)cZ(g)的影响，以X和Y物质的量比为a∶b开始反应，通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数，实验结果如图K22－1所示。以下判断正确的是( )图K22－1A．ΔH>0，a＋b>c B．ΔH>0，a＋b<cC．ΔH<0，a＋b>cD．ΔH<0，a＋b<c2．[2022·合肥两校联考]化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是( )图K22－2A．根据图①可判断可逆反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)正反应是吸热反应B．图②表示压强对可逆反应2A(g)＋2B(g)3C(g)＋D(s)的影响，乙的压强大C．图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化D．根据图④溶解度与溶液pH关系，若除去CuSO4溶液中的Fe3＋可向溶液中加入适量CuO，调节至pH在4左右3．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，下列研究目的和示意图相符的是( )7\nABCD研究目的压强对反应的影响(p2>p1)温度对反应的影响平衡体系增加N2的浓度对反应的影响催化剂对反应的影响图示4.对于任何一个化学平衡体系，以下变化或采取的措施，平衡一定发生移动的是( )①加入一种反应物，②增大体系的压强，③升高温度，④使用催化剂，⑤化学平衡常数减小A．①②③⑤B．①②③④⑤C．③⑤D．①②③5．对处于化学平衡的体系，关于化学平衡与化学反应速率的关系正确的是( )A．化学反应速率变化时，化学平衡一定发生移动B．只有在催化剂存在下，才会发生化学反应速率变化，而化学平衡不移动的情况C．正反应进行的程度大，正反应速率一定大D．化学平衡发生移动时，化学反应速率一定变化6．[2022·厦门模拟]往2L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)，实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4)。下列说法正确的是( )A．实验2比实验1使用了效率更高的催化剂B．实验2比实验1的反应容器体积减小C．实验2和实验3可判断该反应是放热反应D．实验1比实验3的平衡常数大7．[2022·江南十校联考]用于净化汽车尾气的反应：NO(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－373.4kJ·mol－1，下列说法正确的是( )A．当NO、CO物质的量浓度之比为1∶2时，该反应达到平衡7\nB．反应2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g) ΔH1，ΔH1>ΔHC．上述反应平衡后，通入适量NO，平衡右移，ΔH减小D．上述反应平衡后，通入适量NO，放出热量增加8．[2022·天水模拟]下列叙述与图像对应符合的是( )图K22－3A．对于达到平衡状态的N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，图①表示在t0时刻充入了一定的NH3，平衡逆向移动B．由图②可知p2>p1，T1>T2C．图③表示的方程式为2A===B＋3CD．对于反应2X(g)＋3Y(g)2Z(g) ΔH<0，图④y轴可以表示Y的百分含量图K22－49．[2022·安徽示范高中联考]某校化学研究性学习小组学习了化学反应与能量的内容后，对CaCO3与稀盐酸的反应进行了相关探究。他们在室温条件下，将CaCO3块状固体放入1L、1mol/L稀盐酸中，记录下了随反应时间的变化生成CO2气体的物质的量情况，绘制成如图K22－4曲线。假设溶液的体积变化忽略不计，请分析以下问题：(1)若想加快该反应的速率，可以采取的措施是________________、________________(答两种)。7\n(2)0～2min内，用HCl浓度变化表示的平均反应速率为________，比较0～2min、2～4min、4～6min三个时间段，反应速率最大的是________。(3)根据定量的数据，定性的描述0～6min内该反应的化学反应速率的变化情况________________________________________________________________________________________________________________________________________________；呈现这种变化的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根据图像中曲线的变化趋势，第8min时，该反应的反应速率为________。10．[2022·江南十校联考]二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。(1)一定条件下，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，向2L密闭容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2molSO3(g)，2min后反应达到平衡时，测得SO2的物质的量为1mol，恒温下，若往容器中再加入2molSO2(g)，则重新达到平衡时SO2的总转化率________50%(选填“＞”“＜”或“＝”)。图K22－5(2)在一密闭容器中发生反应2NO22NO＋O2，反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如图K22－5所示，请回答：①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为________；②若曲线A、B分别表示的是该反应在保持其他条件不变时，只改变其中一个外界条件时的变化情况，则此条件是________(填“浓度”“压强”“温度”或“催化剂”)。(3)一定温度下，容积不变的密闭容器中N2O5可发生下列反应：①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)若达平衡时，c(NO2)＝0.4mol·L－1，c(O2)＝1.3mol·L－1,则反应②中NO2的转化率为________，N2O5(g)的起始浓度应不低于________________________________________________________________________mol·L－1。7\n11．在30℃时，将0.40mol的二氧化氮气体充入2L抽空的密闭容器中，经过10s达到平衡，浓度变化曲线如图K22－6所示。图K22－6试回答：(1)在30℃时，反应2NO2(g)N2O4(g)的ΔH________0(填“>”或“<”)，你做出这个判断的理由是________________________________________________________________________。(2)30℃时，反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数为________；则升高温度后，平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)若保持温度不变，在第20s再向该密闭容器中充入0.32molHe，并把体积扩大为4L，试通过计算，利用相关数据(不要计算过程，只要相关数据)确定平衡移动的方向________________________________________________________________________。7\n1．C [解析]由图中看出压强越小，Z的物质的量分数越小，可知该反应正反应为气体物质的量减小的反应，即a＋b>c；温度越低Z的物质的量分数越大，说明该反应为放热反应，即ΔH<0。2．D [解析]从图中可知：当达到平衡后，再升高温度时逆反应速率变化程度大，故逆反应是吸热反应(吸热大变，放热小变)，A错；B项中压强不同时，反应物的百分含量不同，B错；氨水与醋酸都是弱电解质，但两者恰好完全反应时，生成的盐为强电解质，故导电能力增强，C错。3．C [解析]A项中p2压强大，反应速率快，应先达平衡，错误；该反应为放热反应，温度越高，氮气的转化率应越低，B项错误；催化剂可加快反应速率，应先达平衡，D项错误。4．C [解析]对于既有气体反应物和生成物，又有固体反应物的反应来说，增加固体反应物的质量，因为不能改变其浓度，对平衡无影响，①错；压强的改变对溶液中进行的反应的反应速率和平衡没有影响，②错；任何反应都伴随着能量的变化，即任何反应不是吸热反应，就是放热反应，改变反应温度，化学平衡一定会发生移动，③对；催化剂只能改变反应速率，不能改变反应的限度，④错；化学平衡常数减小，一定是温度发生了改变，化学平衡一定发生了移动，⑤对。5．D [解析]加入催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，A项错误；对于气体体积不变的反应来说，增大压强，反应速率增大，但平衡不移动，B项错误；反应进行的程度与反应速率无必然联系，C项错误。6．A [解析]实验1和实验2相比，反应温度和初始反应物浓度均相同，而实验2反应速率快，在20min即达平衡，可知实验2使用了高效催化剂，A项正确；反应容器为体积不变的密闭容器，B项错误；实验2和实验3相比，实验3温度高，反应限度大，即升高温度平衡右移，反应为吸热反应，C项错误；温度越高，反应限度越大，平衡常数越大，故实验3的平衡常数比实验1的大，D项错误。7．D [解析]平衡状态判断依据是各物质的浓度保持不变，并没有具体比值要求，A错；因为该反应为放热反应，所以化学计量数越大的反应ΔH越小，所以ΔH>ΔH1，B错；通入NO，平衡右移，但是焓变保持不变，C错。8．B [解析]图①，如果在t0时刻充入了一定的NH3，v正应与平衡点相连，A项错误；图②，由先拐先平知p2>p1，T1>T2，B项正确；图③表示的是可逆反应，C项错误；由D中方程式看出，温度升高，平衡将逆向移动，Y的百分含量将增大，D项错误。9．(1)升高温度、将块状固体碾成粉末、增大盐酸浓度等(答对两种即可)(2)0.1mol·L－1·min－1 2～4min(3)反应在0～2min较慢，2～4min内加快，4～6min时又变慢 0～2min温度较低，反应慢，随着反应的进行，反应放热温度升高，故2～4min反应速率加快，之后盐酸浓度下降，故4～6min又变慢(合理答案均可)(4)0[解析]三个时间段内2～4min的反应速率最快，原因是开始时反应温度较低反应速率低，随着反应的进行，反应放热温度升高，反应速率加快，反应一段时间后，盐酸浓度下降，反应又变慢，6min之后，由于不再产生气体，反应速率为0。10．(1)<(2)①0.0117mol·L－1·min－1②温度(3)80% 1[解析](1)对于可逆反应而言，增加一种反应物的浓度可以增大另一种反应物的转化率而本身转化率将降低，所以SO2的转化率小于50%。(2)依题意根据有关知识可进行如下计算7\nv(O2)＝×v(NO2)＝×mol·L－1·min－1＝0.0117mol·L－1·min·－1由于B曲线中斜线的斜率比A曲线中的斜线斜率大，所以反应速率大于A，同时水平线比A要低，说明平衡向右移动，根据所给条件可知只能是温度的影响。(3)涉及连续反应，可先分析后一个反应：因为对该反应来说：c始(NO2)＝4c始(O2)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)起始浓度/mol·L－1:4a0a转化浓度/mol·L－1:2x2xx10min后浓度/mol·L－1:4a－2x2xa＋x4a－2x＝0.4mol·L－1，a＋x＝1.3mol·L－1解得：a＝0.5mol·L－1 x＝0.8mol·L－1第二步反应中NO2的转化率＝＝80%再根据第一步反应可知，c(N2O5)不应低于1mol·L－1，因为可逆反应不可能进行到底。11．(1)< 在30℃时，该反应为气体体积减小的熵减反应，而此时反应能自发进行，故必为放热反应(2)5 减小(3)Q＝＝10>K＝5，向逆反应方向移动[解析](2)30℃时反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K＝＝＝5。升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。(3)因为He是惰性气体，不参与反应，扩大体积后，c(NO2)＝0.050mol·L－1，c(N2O4)＝0.025mol·L－1，Q＝＝＝10>K＝5。所以，平衡向逆反应方向移动。7
