化学平衡状态及化学平衡移动(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1．(2019·河北黄骅中学月考)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2O⇌HBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅B．对2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深C．反应CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动D．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施B [溴水中存在平衡：Br2＋H2O⇌HBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)⇌H2(g)＋I2(g)的正反应是反应前后气体总分子数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，由于平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理解释；反应CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高温度，为了减弱温度的改变，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。]2．(2019·安徽八校联考)一定温度下，体积不变的密闭容器中发生反应4NH3(g)＋5O2(g)⇌4NO(g)＋6H2O(g)，经2min后达到平衡，NH3的浓度减少了0.6mol·L－1。下列说法正确的是( )A．平衡时5v正(O2)＝4v逆(NO)B．2min末的反应速率，用NO表示是0.3mol·L－1·min－1C．由混合气体的密度不再改变可判定反应达到平衡D．由混合气体的压强不再改变可判定反应达到平衡D [平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)，A项错误；0～2min内的平均反应速率，用NO表示是0.6mol·L－1/2min＝0.3mol·L－1·min－1，B项错误；容器体积不变，气体总质量不变，所以混合气体的密度始终不变，C项错误；该反应为气体分子数增大的反应，容器体积不变，温度不变，混合气体的压强是变量，当混合气体的压强不变时，说明反应达到平衡状态，D项正确。]3．(2019·湖南长沙长郡中学调研)已知：2H2S(g)＋O2(g)⇌S2(s)＋2H2O(g) ΔH＝－QkJ·mol－1(Q>0)。T℃时，在体积为2L的恒容密闭容器中，起始加入2molH2S(g)和1molO2(g)，达到平衡时生成0.6molS2(s)。下列说法能说明反应达到平衡状态的是( )A．硫化氢的浓度是氧气浓度的2倍B．容器中混合气体的压强不变C．反应放出的热量为0.3QkJD．消耗2molH2S(g)的同时生成2molH2O(g)-7-\nB [硫化氢的浓度为氧气的2倍，不能说明反应达到平衡，A项错误；该反应是反应前后气体分子数不等的反应，容器中混合气体的压强不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡，B项正确；反应达到平衡时，生成0.6molS2(s)，消耗的H2S为1.2mol，反应放出0.6QkJ热量，故反应放出0.3QkJ热量时，未达到平衡，C项错误；根据已知热化学方程式可知，任何时间段，消耗2molH2S(g)的同时一定生成2molH2O(g)，且可逆反应不能进行到底，D项错误。]4．(2019·辽宁省实验中学第五校联考)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O⇌2CrO(黄色)＋2H＋。已知Cr2O具有强氧化性，而CrO几乎没有氧化性，Cr3＋呈绿色。向K2Cr2O7溶液中加入以下物质，关于溶液颜色变化的说法不正确的是( )A．加70%的硫酸溶液，溶液变为橙色B．加30%的NaOH溶液，溶液变为黄色C．加70%的硫酸溶液后再加C2H5OH，溶液变为绿色D．加30%的NaOH溶液后，溶液变为黄色，加C2H5OH无变化，再加过量硫酸溶液，溶液仍无明显变化D [加70%的硫酸溶液，溶液中c(H＋)增大，平衡逆向移动，溶液变为橙色，A正确。加30%的NaOH溶液，OH－与H＋反应生成H2O，溶液中c(H＋)减小，平衡正向移动，溶液变为黄色，B正确。加70%的硫酸溶液后，平衡逆向移动，c(Cr2O)增大，溶液具有强氧化性，再加C2H5OH，发生氧化还原反应，Cr2O被还原为Cr3＋，最终溶液变为绿色，C正确。加30%的NaOH溶液后，平衡正向移动，c(CrO)增大，溶液变为黄色，由于CrO几乎没有氧化性，加C2H5OH无变化；再加过量硫酸溶液，溶液的酸性增强，平衡逆向移动，c(Cr2O)增大，溶液具有强氧化性，与加入的C2H5OH发生氧化还原反应，Cr2O被还原为Cr3＋，最终溶液变为绿色，D错误。]5．(2019·山东新泰二中阶段性检测)如图a曲线表示放热反应X(g)＋Y(g)⇌Z(g)＋M(g)＋N(g)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变某一起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是( )A．升高温度B．加大X的投入量C．加催化剂D．增大体积C [由图可知，a、b曲线所示反应平衡时，X的转化率相同，只是b曲线所示反应达到平衡所用时间短，升高温度、增大X的浓度、增大体积时X的平衡转化率都不相同，A、B、D错误，C正确。]-7-\n6．(2019·辽宁营口期末)在密闭容器中投入一定量反应物发生储氢反应：LaNi5(s)＋3H2(g)⇌LaNi5H6(s) ΔH＝－301kJ·mol－1。在某温度下，达到平衡状态，测得氢气压强为2MPa。下列说法不正确的是( )A．当LaNi5的浓度不再变化时，该反应达到平衡状态B．若温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，重新达到平衡时H2的压强仍为2MPaC．扩大容器的容积，重新达到平衡时n(H2)增多D．增大压强，降低温度，有利于储氢A [LaNi5是固体，在反应过程中，其浓度始终不变，不能根据固体的浓度不变判断是否达到平衡状态，A错误；温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，平衡常数Kp＝不变，则重新达到平衡时H2的压强仍为2MPa，B正确；扩大容器的容积，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，重新达到平衡时气体压强不变，则n(H2)增多，C正确；该反应的正反应是气体分子总数减小的放热反应，因此增大压强、降低温度，平衡正向移动，有利于储氢，D正确。]7．(2019·山东济南莱芜区期末)如图是关于反应A2(g)＋3B2(g)⇌2C(g)(正反应为放热反应)的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是( )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，同时减小生成物浓度D．增大反应物浓度，同时使用催化剂C [图中t时刻改变条件，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动。升高温度，同时加压，v(正)、v(逆)均增大，A错误；降低温度，同时减压，v(正)、v(逆)均减小，B错误；增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，v(正)瞬间增大而v(逆)瞬间减小，平衡正向移动，C正确；增大反应物浓度，同时使用催化剂，v(正)、v(逆)均增大，D错误。]8．(2019·山东滨州期末)对密闭容器中进行的反应：X(g)＋3Y(g)⇌2Z(g)绘制如下图像，下列说法错误的是( )-7-\nA．依据图甲可判断正反应为放热反应B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂后X的转化率C．图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动D．依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH<0C [图甲中v(正)、v(逆)曲线的交点是平衡点，升高温度，v(正)增大的程度小于v(逆)，平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，A正确；使用催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，X的转化率不变，故图乙中虚线可表示使用催化剂后X的转化率，B正确；减小压强，v(正)、v(逆)均减小，v(正)减小的程度大于v(逆)，平衡逆向移动，与图丙不相符，C错误；X、Y、Z均为气体，混合气体的总质量不变，图丁中随温度升高而逐渐减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应的ΔH<0，D正确。]9．(2019·北京海淀区考试)将5mL0.005mol·L－1FeCl3溶液和5mL0.015mol·L－1KSCN溶液混合，达到平衡后溶液呈红色。再将混合液等分为5份，分别进行如下实验：实验①：滴加4滴水，振荡实验②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡实验③：滴加4滴1mol·L－1KCl溶液，振荡实验④：滴加4滴1mol·L－1KSCN溶液，振荡实验⑤：滴加4滴6mol·L－1NaOH溶液，振荡下列说法不正确的是( )A．对比实验①和②，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动B．对比实验①和③，为了证明增加生成物浓度，平衡发生逆向移动C．对比实验①和④，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动D．对比实验①和⑤，为了证明减少反应物浓度，平衡发生逆向移动B [A.实验②与实验①对比，只改变了Fe3＋浓度，故A说法正确；B.FeCl3溶液和KSCN溶液反应的实质是Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，改变钾离子或氯离子的浓度对平衡无影响，故B说法错误；C.实验④与实验①对比，只改变了SCN－-7-\n浓度，故C说法正确；D.在原平衡体系中加入NaOH溶液，Fe3＋与之反应生成氢氧化铁沉淀，溶液中Fe3＋的浓度减小，故D说法正确。故答案选B。]10．(2019·安庆六模联考)已知反应：2NO2(红棕色)⇌N2O4(无色) ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置的过程中，气体透光率随时间的变化如图所示(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法不正确的是( )A．b点达到平衡状态B．b点与a点相比，c(NO2)、c(N2O4)均减小C．d点：v(正)<v(逆)D．若在c点将温度降低，其透光率将增大B [曲线a→b段透光率不变，说明c(NO2)保持不变，故b点达到平衡状态，A正确；a、b两点的透光率相等，说明这两点中c(NO2)、c(N2O4)分别相等，且保持不变，B错误；由图可知，d点后透光率逐渐下降，说明c(NO2)逐渐增大，即平衡逆向移动，则有v(正)<v(逆)，C正确；c点降低温度，平衡正向移动，c(NO2)减小，则透光率将增大，D正确。]11．相同温度下，有相同容积且恒容的甲、乙两容器，甲容器中充入1gN2和1gH2，乙容器中充入2gN2和2gH2。下列叙述中不正确的是( )A．化学反应速率：乙>甲B．平衡后N2的浓度：乙>甲C．H2的转化率：乙>甲D．平衡混合气中H2的体积分数：乙>甲D [容器中发生的反应为N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)。相同容积的容器中充入不同量的反应物，乙容器中压强大，化学反应速率：乙>甲，A正确；根据勒夏特列原理可知，平衡时乙容器中N2的浓度应大于甲容器，但会小于甲容器中N2浓度的2倍，B正确；乙容器中压强较大，平衡向正反应方向移动，所以H2的转化率：乙>甲，C正确；平衡混合气中H2的体积分数：乙<甲，D错误。]12．已知2SO2(g)＋O2(g)⇌2SO3(g) ΔH＝－197kJ·mol－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是( )A．容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙B．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙-7-\nC．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙>k乙D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙B [三个容器的T、V相同，由三种情况下充入物质的物质的量，可知甲、丙两种情况下充入的物质相当，达到同一平衡状态，乙充入的物质比甲少一半，故压强：p甲＝p丙<2p乙；SO3的质量为：m甲＝m丙>2m乙；c(SO2)与c(O2)之比均相等，所以选B。]13．(2019·河南信阳期末)已知NO2和N2O4可以相互转化，反应：2NO2(g)⇌N2O4(g) ΔH＝－57.2kJ·mol－1。(1)一定温度下，将1molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________(填序号，下同)。(2)在恒容容器中，该反应达到平衡后，若只改变一个条件，达到新平衡时，下列能使NO2的体积分数增大的是________。A．充入一定量NO2B．分离出一定量NO2C．充入一定量N2D．降低温度(3)若反应2NO2(g)⇌N2O4(g)在容积为1L的恒容密闭容器中进行，保持温度不变，达到平衡后，向反应容器中再充入少量NO2，平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)，重新达到平衡后，和原平衡相比，混合气体的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”)，NO2的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。解析： (1)恒压容器中充入1molN2O4进行2NO2(g)⇌N2O4(g)反应，反应逆向进行，气体总物质的量增大，则容器的容积增大，气体的密度变小，当气体密度不变时，该反应达到平衡状态，a正确；ΔH取决于反应物和生成物具有的总能量，与反应进行的方向及程度无关，故不能根据ΔH判断是否达到平衡状态，b错误；图中只有NO2和N2O4的v(正)，无法判断v(正)、v(逆)是否相等，故无法判断是否达到平衡状态，c错误；N2O4的转化率不变时，N2O4的v(正)、v(逆)相等，则该反应达到平衡状态，d正确。(2)恒容容器中，充入一定量NO2，相当于增大压强，平衡正向移动，达到新平衡时，NO2的转化率增大，体积分数减小，同理，分离出一定量的NO2，相当于减小压强，平衡逆向移动，达到新平衡时，NO2的转化率减小，体积分数增大，故A错误，B正确；充入一定量N2，平衡不移动，NO2的体积分数不变，C错误；该反应的ΔH<0，降低温度，平衡正向移动，NO2的体积分数减小，D错误。(3)恒温恒容时，充入少量NO2，平衡向右移动，根据勒夏特列原理可知，重新达到平衡后，和原平衡相比，c(NO2)仍比原平衡大，故混合气体的颜色变深。恒温恒容时，充入少量NO2，相当于保持n(NO2)不变，缩小容器的容积，而缩小容积，增大压强，平衡正向移动，NO2的转化率增大。-7-\n答案： (1)ad (2)B (3)向右 变深 增大14．镍能与CO反应，化学方程式如下：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH(1)ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。(2)工业上，利用密闭石英管提纯粗镍。在密闭石英管内充满CO，在________(填“高温区”或“低温区”)放置粗镍，在另一区域收集纯镍粉。(3)吸烟时，烟草燃烧生成的CO会与烟草中微量的Ni在肺部发生该反应，生成容易进入血液的Ni(CO)4，随着CO与血红蛋白的结合，在血液中不断积累重金属镍单质，使人体中毒。用化学平衡原理解释“镍积累”：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案： (1)<(2)低温区(3)Ni(CO)4进入血液后，CO与血红蛋白结合，平衡左移，镍在人体中积累15．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法[C2H4(g)＋H2O(g)⇌C2H5OH(g)]生产。下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。(1)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为________________________________________________________________________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)气相直接水合法常用的工艺条件为磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃、压强6.9MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有__________、____________。答案： (1)p4>p3>p2>p1 正反应为分子数减少的化学反应，相同温度下，压强增大，乙烯转化率提高(2)将产物乙醇液化移去 增加nH2O∶nC2H4的比值-7-
