化学平衡状态 化学平衡的移动1．下列关于化学平衡的说法中正确的是( )A．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等都等于0C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D．化学平衡不可以通过改变条件而改变2．(2022·福州模拟)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )A．2v(NH3)＝v(CO2)B．密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)＝2∶1C．密闭容器中混合气体的密度不变D．密闭容器中氨气的体积分数不变3．将NO2装入带有活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变某个条件，下列叙述正确的是( )A．升高温度，气体颜色加深，则此反应为吸热反应B．慢慢压缩气体体积，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅C．慢慢压缩气体体积，若体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡向正反应方向移动，混合气体的颜色变浅4．在恒容密闭容器中通入A、B两种气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH>0。达到平衡后，改变一个条件(x)，下列量(y)一定符合图中曲线的是( )xyA通入A气体B的转化率B加入催化剂A的体积分数C增大压强混合气体的总物质的量D升高温度混合气体的总物质的量5.(2022·芜湖质检)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g) ΔH＝QkJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如表所示：\n气体体积/Lc(Y)/(mol/L)温度/℃1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是( )A．m>nB．Q<0C．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动6．密闭容器中一定的混合气体发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，平衡时，测得A的浓度为0.50mol/L，在温度不变时，把容器容积扩大到原来的2倍，使其重新达到平衡，A的浓度为0.30mol/L，有关叙述不正确的是( )A．平衡向逆反应方向移动 B．B的转化率降低C．x＋y>z D．C的体积分数升高7．在相同温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3H2＋N22NH3。表示起始时H2和N2的物质的量之比，且起始时H2和N2的物质的量之和相等。下列图像正确的是( )8．一定量的混合气体在密闭容器中发生反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)达到平衡时，维持温度不变，将气体体积缩小到原来的1/2，当达到新的平衡时，气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍，则下列说法正确的是( )A．m＋n＞p B．m＋n＜pC．平衡向正反应方向移动 D．C的质量分数增加9．可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH＝QkJ·mol－1\n，反应过程中，当其他条件不变时，C在混合物中的含量与温度(T)的关系如图Ⅰ所示，反应速率(v)与压强(p)的关系如图Ⅱ所示。据图分析，以下说法正确的是( )A．T1<T2，Q>0B．增大压强，B的转化率减小C．当反应达到平衡时，混合气体的密度不再变化D．a＋b>c＋d10．已知反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某温度下，将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是( )A．由图甲知，A点SO2的平衡浓度为0.4mol·L－1B．由图甲知，B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2∶1∶2C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示D．压强为0.50MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2>T111．(2022·济南质检)固定和利用CO2，能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的化学方程式是：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ/mol某科学实验将6molCO2和8molH2充入一容积为2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图中实线所示(图中字母后数对表示对应的坐标)：回答下列问题：\n(1)由图分析，在下列时间段内反应速率最快的时间段是________(填序号)。a．0～1min B．1～3minc．3～8min D．8～11min(2)仅改变某一条件再进行实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，曲线Ⅰ改变的条件可能是________________，曲线Ⅱ改变的条件可能是________________。(3)下列表述能表示该反应已达平衡的是________(填序号)。a．容器内压强不再改变b．容器内气体的密度不再改变c．容器内气体的平均摩尔质量不再改变d．容器内各物质的物质的量相等12．一定条件下，体积为1L的密闭容器中发生如下反应：SiF4(g)＋2H2O(g)SiO2(s)＋4HF(g)ΔH＝＋148.9kJ·mol－1。(1)下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________(填字母序号)。a．v消耗(SiF4)＝4v生成(HF)b．容器内气体压强不再变化c．容器内气体的总质量不再变化d．HF的体积分数不再变化(2)反应过程中测定的部分数据如下表(表中t2>t1)所示。反应时间/minn(SiF4)/moln(H2O)/mol01.202.40t10.80at2b1.60通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：________。(3)若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________(填序号)。a．一定向正反应方向移动b．一定向逆反应方向移动c．一定是减小压强造成的d．一定是升高温度造成的e．SiF4的平衡转化率一定增大13．在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：\n时间(s)12345n(NO)(mol)0.0200.010.0080.0070.0070.007(1)800℃，反应达到平衡时，NO的物质的量浓度是________；升高温度，NO的浓度增大，则该反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。(2)如图中表示NO2变化的曲线是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效催化剂答案1．选A 可逆反应达到平衡状态后，虽v(正)＝v(逆)，但均不为0，是动态平衡，B、C错；通过改变影响化学平衡移动的条件可以改变化学反应的限度，D错。2．选C 该反应为有固体参与的非等体反应，且容器体积不变，所以压强、密度均可作标志，该题应特别注意D项，因为该反应为固体的分解反应，所以NH3、CO2的体积分数始终为定值。3．选C 升高温度，气体颜色加深，则平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，A错误；首先假设平衡不移动，压缩体积，气体颜色加深，但平衡向正反应方向移动，使混合气体的颜色在加深后的基础上变浅，但一定比原平衡的颜色深，B错误；同理C项，首先假设平衡不移动，若体积减小一半，则压强变为原来的两倍，但平衡向正反应方向移动，使压强在原平衡两倍的基础上减小，正确；体积不变，反应物及生成物浓度不变，所以正、逆反应速率均不变，平衡不移动，颜色无变化，D错误。\n4．选A A项，当通入A气体时，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，正确；B项，加入催化剂只能改变反应速率，平衡不移动，A的体积分数不变，错误；C项，增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误；D项，正反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误。5．选C 温度不变时(假设100℃条件下)，体积是1L时，Y的物质的量为1mol；体积为2L时，Y的物质的量为0.75mol/L×2L＝1.5mol；体积为4L时，Y的物质的量为0.53mol/L×4L＝2.12mol，说明体积越小，压强越大，Y的物质的量越小，Y的质量分数越小，平衡向生成X的方向进行，m<n，A错误，C正确；体积不变时，温度越高，Y的物质的量浓度越大，说明升高温度，平衡向生成Y的方向移动，则Q>0，B、D错误。6．选D 本题可采用虚拟的方法来解答。假设把容器扩大到原来的2倍时，平衡不移动(虚拟)，则这时A的浓度由0.50mol/L变为0.25mol/L，而事实上A的浓度为0.30mol/L，然后再由虚拟状态回到事实，A的浓度由0.25mol/L变为0.30mol/L，平衡向生成A的方向移动，即向逆反应方向移动，与备选项对照，D项不正确。7．选D A中，随着的增大，氢气含量增多，氢气的平衡转化率降低，A错误；随着的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，B错误；随着的增大，氢气含量增多，氮气的平衡转化率增大，C错误；随着的增大，氢气含量增多，混合气体的质量减小，则混合气体的密度减小，D正确。8．选B 当气体体积缩小到原来的1/2，假设平衡未发生移动(虚拟出一种中间状态)，则C的浓度为原平衡时的2倍，而事实上平衡发生了移动，平衡移动的结果是C的浓度变为原平衡时的1.9倍，则可认为由虚拟中间状态向逆反应方向发生了移动。9．选C A项，根据图像Ⅰ，T2时达到平衡所需时间短，故温度：T2>T1，从T1到T2，升温，C%降低，表明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，Q<0，故不正确；B项，由图像Ⅱ可知，增大压强，v(正)>v(逆)，平衡向正反应方向移动，则B的转化率增大，故不正确；由上述可知，a＋b>c，D物质是固体，故不能确定a＋b是否大于c＋d，不正确。10．选C 由图甲知，在A点SO2的转化率是0.80，则平衡时SO2的物质的量为2mol－0.80×2mol＝0.4mol，所以A点SO2的平衡浓度为0.04mol·L－1，同理可以计算出B点SO2、O2、SO3的平衡浓度分别是0.03mol·L－1、0.015mol·L－1、0.17mol·L－1，故A、B错；达平衡后，缩小容器容积，各成分的浓度增大，正、逆反应速率都加快，平衡正向移动，故C正确；丙是一定压强、不同温度下的图像，当温度为T1时先达平衡，说明在条件T1下反应速率快，所以T1>T2，D错。11．解析：(1)图像中的斜率越大，速率越大。(2)曲线Ⅰ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n(H2\n)大，改变的条件应是升高温度，使平衡左移；曲线Ⅱ与实线相比较，起点相同，达到平衡所用的时间短，反应速率加快，且平衡时n(H2)小，改变的条件应是增大压强，使平衡右移。(3)反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0kJ/mol是正反应体积缩小的放热反应。容器内压强、气体平均摩尔质量不再改变，说明气体的总物质的量不再改变，a、c符合题意；容器的体积不变，质量不变，密度始终不变，b不符合题意；容器内各物质的物质的量相等，不一定达到平衡，d不符合题意。答案：(1)a (2)升高温度 增大压强 (3)a c12．解析：(1)反应过程中任何时刻4v消耗(SiF4)＝v生成(HF)。(2)0～t1min，反应消耗的SiF4为0.40mol，根据已知反应可确定消耗的H2O为0.80mol，故a＝1.60mol，t2min时，H2O仍为1.60mol，故b＝0.80mol。由此可判断t1时该反应已经达到化学平衡状态。答案：(1)bcd(2)a＝1.60(或b＝0.80)，说明在一定条件下，t1～t2时各组分的浓度(或物质的量)均已不再发生改变，则t1时反应已经达到化学平衡状态(3)ade13．解析：(1)平衡时，n(NO)＝0.007mol，c(NO)＝＝0.0035mol/L。升高温度，c(NO)增大，则平衡左移，正反应是放热反应。(2)从n(NO)随时间变化表可得出，NO的物质的量随时间的推移而减小，NO与O2是反应物，NO2是生成物，NO2的变化曲线只能是a、b中的某一条。反应在3s之后，NO的物质的量不再发生变化，反应过程中NO减小0.013mol，根据方程式可知NO2增加0.013mol，而容器体积2L，所以达到平衡时，NO2的浓度为0.0065mol/L，曲线b符合。0～2s内，NO减少0.012mol，据反应方程式，O2同时减少0.006mol，以O2来表示这段时间的平均速率＝0.006mol÷2L÷2s＝0.0015mol/(L·s)。(3)a项达没达到平衡都成立，因为反应速率之比等于化学计量数之比。反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反应前后气体分子数目不相等，平衡受压强的影响，压强改变，平衡要移动，b项中压强已保持不变，所以b项已达平衡状态。根据平衡状态的定义，正逆反应速率相等可得c项也达平衡状态。密度等于质量除以体积，该反应的反应物和生成物均为气体，质量不变，而容器的体积2L，也不发生变化，所以任何条件下密度都不发生改变，d项不能说明反应是否达到平衡状态。(4)分离出NO2气体，反应速率减慢，加入催化剂，平衡不移动，升高温度该反应向逆反应方向移动，所以a、b、d均错误。增大反应物O2的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，c正确。答案：(1)0.0035mol/L 放热(2)b 1.5×10－3mol/(L·s)\n(3)b、c(4)c
