賀蘭一中人教版高中化學(xué)選修1-第2章填空題專項(xiàng)經(jīng)典練習(xí)題

一、填空題

1.氮是地球上含量最豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作

用。請回答下列問題：

在0.5L的密閉容器中，一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：

N2（g）+3H2（g）^2NH3（g）A/7<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如表：

t/℃200300400

0.5

KKiK2

①試比較Ki、%的大小，K\—K2（填寫“>"、"=”或。

②下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是—（填序號字母）。

a.容器內(nèi)N2、叢、N%的濃度之比為1：3：2

bw（N2）,E=3v（H2）迪

c.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

d.混合氣體的密度保持不變

③在400℃時，2NH3（g）UN2（g）+3H?（g）的K'=一（填數(shù)值）。

④400℃時:在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N2、E、NL的物

質(zhì)的量分別為2mol、Imok2mol,則此時反應(yīng)vg）正一丫時）鼠填"〉或“不能確

定”）。

⑤若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氨氣，則合成氨反應(yīng)的平衡—（填“向左”、”向

右”或“不”）移動；使用催化劑_（填“增大”、“減小”或“不改變”）反應(yīng)的

答案：>c2=向左不改變

【詳解】

①該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，生成物濃度減小，反應(yīng)

物濃度增大，所以K>K2，故答案為：>；

②N2（g）+3H2（g）U2NH3（g）AHV0,反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng)，則

a.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度之比等于計(jì)量數(shù)之比，但不確定各物質(zhì)起始濃度以及轉(zhuǎn)化率，因此

無法確定達(dá)到平衡時各物質(zhì)濃度，因此不能證明正逆反應(yīng)速率相等，故a不選；

b.不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于其計(jì)量數(shù)之比是平衡狀態(tài)，3V（N2）,E=V（H2）逆時能說明

反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故b不選；

c.該反應(yīng)為氣體非等體積反應(yīng)，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，該反應(yīng)達(dá)

平衡狀態(tài)，故c選；

d.該反應(yīng)參加反應(yīng)的物質(zhì)都是氣體，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，氣體總質(zhì)量不變，如果是在密閉

容器中反應(yīng)，體積不變，密度始終不變，故d不選；

故答案為：C;

2

c(NH3)

③由表格數(shù)據(jù)可知，在400℃時，N2(g)+3H2(g)U2NH3(g^K=八丫：3%?\=。5溫

C(N2)XC(H2)

度不變時，平衡常數(shù)不變，因此2NH3(g)UN2(g)+3H2(g)的

3

C(N2)XC(H2)^1^1

22，

C(NH3)K0.5

④400℃時，某時刻N(yùn)2、出、N%的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2moi，則

22

C(NH,)4

c(N2)=4mol/L,c(H2)=2mol/L,c(NH3)=4mol/L,則Qc=「---;---h---r=-----=0.5=K

33f

C(N2)XC(H2)4X2

則該時刻處于平衡狀態(tài),故v(N2)jE=v(N2)i2；

⑤若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氨氣，而氮?dú)獠粎⒓踊瘜W(xué)反應(yīng)，容器體積將增

大，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的分壓將減小，因此平衡將向左移動；使用催化劑只是改變反應(yīng)的

活化能，不改變反應(yīng)的始變，故答案為：向左；不改變。

2.向一個容積為2L的密閉容器中充入2moiNH3和3moi。2,在恒溫和催化劑作用下發(fā)

生反應(yīng)：4NH3(g)+5O2(g)^4NO(g)+6H2O(1),經(jīng)過5min后達(dá)到平衡狀態(tài)。此時，

C(NH3)：C(O2)=4：7.則:

(1)反應(yīng)開始至平衡時，以NO的濃度變化表示該反應(yīng)的平均速率v(NO)=o

(2)起始狀態(tài)與平衡狀態(tài)容器內(nèi)的壓強(qiáng)之比為。

(3)該條件下反應(yīng)一段時間，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是o

A.田山。)保持不變的狀態(tài)B.氣體的壓強(qiáng)保持不變的狀態(tài)

C.4VMNH3)=5v逆Q)D.NH3與02濃度之比保持不變的狀態(tài)

(4)為了研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)：將表中

所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的容器中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同

體積的氣體所需時間。

ABcDEF

4mol/LH2so“mL)30V\vV.,

2v4v5

飽和CuSO4溶液(mL)00.52.5520

v6

H2O(mL)v7V*V、Vio100

①請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V尸,V6=。

②該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量CuSCU溶液時，生成氫氣的速率會大大提高，但

當(dāng)加入的CuSCU溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下

降的主要原因______________o

答案：lmol/(L-min)4：3BD3010生成的Cu覆蓋在Zn的表面，接觸面積減小，反

應(yīng)速率減慢

解析：設(shè)參加反應(yīng)的NH3的濃度為4X,由題意得:

4NH3(g)+5O2(g)u4NO(g)+6H2O(1)

起始lmol/L1.5mol/L0

反應(yīng)4x5x4x

終止l-4x1.5-5x4x

【詳解】

1-4r4

(1)平衡后C(NH3)：C(O2)=4：7,由分析可知，-------=一，解得X=0.125mol/L,

1.5-5%7

,口-,、，,zc、Ac(NO)0.5mol/L..,.

4x=0.5mol/L,所以v(NO)=----------=--------------=0.Imol/ZLI?min；

t5min

(2)根據(jù)阿伏伽德羅定律，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，本題體積不變，故壓強(qiáng)之比等于

1+1.54

物質(zhì)的量濃度之比,

1—4x+1.5—5x+4-x3

(3)A.H2O是液態(tài)，沒有濃度概念，不能用來判定平衡，A錯誤；

B.該反應(yīng)是前后氣體體積變化的反應(yīng)，故壓強(qiáng)是個變量，可以判定平衡，B正確；

v(NH,)4

C.根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，-V故5V(NH3)=4V(O2),錯誤；

v(O2)5

D.由于NH3與O2不是按4：5投入的，當(dāng)N%與02濃度之比保持不變時，說明NH3與

。2濃度不變，達(dá)到平衡，D正確；

故選BD。

(4)①要研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，H2sCU的用量需是定值，所以Vi、

V2、V3、V4、V5都是30mL；通過F組數(shù)據(jù)可以看出，溶液的總體積是50mL,要保證H+

濃度相同，所有溶液的總體積都得是50mL,故V6=10mL；

②由于Cu2++Zn=Zn2++Cu,當(dāng)加入的CuSCU溶液超過一定量時，生成的Cu覆蓋在Zn的表

面，接觸面積減小，反應(yīng)速率減慢；

【點(diǎn)睛】

本題要主要第(4)題，研究某因素對反應(yīng)速率的影響，需要用控制變量法，保證實(shí)驗(yàn)過程

中只有一個自變量，才能得出準(zhǔn)確的結(jié)果。

3.氮是地球上含量豐富的一種元素，氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用，

合成氨工業(yè)在國民生產(chǎn)中有重要意義。以下是關(guān)于合成氨的有關(guān)問題，請回答：

⑴若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的用和0.6mol的比在一定條件下發(fā)生反

應(yīng):N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)A”<0,若在5分鐘時反應(yīng)達(dá)到平衡，此時測得NH.3的物質(zhì)的量

為0.2mol,則前5分鐘的平均反應(yīng)速率V(N2)=o平衡時"H2的轉(zhuǎn)化率為

_________%。

(2)平衡后，若提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以采取的措施有.

A.加了催化劑

B.增大容器體積

C.降低反應(yīng)體系的溫度

D.加入一定量N2

(3)若在0.5L的密閉容器中，一定量的氮?dú)夂蜌錃膺M(jìn)行如下反應(yīng)：

N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)A//<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示:

T/℃200300400

KKiK30.5

請完成下列問題：

①試比較K、出的大小，Ki丘(填或“=")；

②400℃時，反應(yīng)2NH3(g)=±N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為。當(dāng)測得NH3、N2

和比物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和Imol時，則該反應(yīng)的v(N2):L伏沖)逆(填

“<，，“>”或"=，>

(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論，聯(lián)系合成氨的生產(chǎn)實(shí)際，你認(rèn)為下列說法不正確的

是0

A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品

B.勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品

C.催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法

D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益

答案：OlmolL'-miir150C,D>2>C

解析：(1)初始投料為0.2mol的N2和0.6mol的H2,容器體積為2L,根據(jù)題意列三段式

有：

N2(g)+3H2(g)^2NH3(g)

起始(mol.L-)0.1().30

轉(zhuǎn)化(mol.L」)0.050.150.1

平衡(mol.L」)0.050.150.1

據(jù)以上分析進(jìn)行反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率的計(jì)算；

(2)不增加氫氣的量平衡正向移動可以提供氫氣的轉(zhuǎn)化率；

(3)②先計(jì)算濃度商，與平衡常數(shù)進(jìn)行比較，判斷平衡移動方向。

【詳解】

(1)根據(jù)三段式可知5min內(nèi)△c(N2)=0.05mol/L,所以v(N2)=0=0.01molL'-min-

5min

,0.15

'；△c(H2)=0.15mol/L,雙氏尸——x!00%=50%;

0.3

(2)A.催化劑不改變平衡移動，不能改變氫氣的轉(zhuǎn)化率，故A不選：

B.增大容器體積，壓強(qiáng)減小，平衡會向壓強(qiáng)增大的方向，即逆向移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率減

小，故B不選；

C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降低溫度平衡正向移動，氫氣轉(zhuǎn)化率增大，故C選；

D.加入一定量的氮?dú)?，平衡正向移動，氫氣轉(zhuǎn)化率增大，故D選：

綜上所述選CD；

⑶①因△”<(),升高溫度，K減小，所以KI>K2；

②根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知400℃時N2(g)+3H2(g)=±2NH3(g)的平衡常數(shù)為0.5,則反應(yīng)

2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)為2：當(dāng)測得NH3,N2和比物質(zhì)的量分別為3mol、

c(N))4x23

2moi和Imol時，容器體積為0.5L,所以濃度商Qc=------==一—=0.89<2,所以

c~(NHJ6"

平衡正向移動，即v(N2)m>v(N2)j￡；

(4)A.根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，可指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品，故A正確；

B.結(jié)合影響化學(xué)平衡的因素，采用合適的外界條件，使平衡向正反應(yīng)方向移動，可提高

產(chǎn)率，故B正確；

C.催化劑只改變反應(yīng)速率，不能提高產(chǎn)率，故C錯誤；

D.在一定的反應(yīng)速率的前提下，盡可能使平衡向正反應(yīng)方向移動，可提高化工生產(chǎn)的綜

合經(jīng)濟(jì)效益，故D正確.

故選C。

【點(diǎn)睛】

若已知各物質(zhì)的濃度，可以通過濃度商和平衡常數(shù)的比較判斷平衡移動的方向，濃度商大

于平衡常數(shù)時平衡逆向移動，濃度商小于平衡常數(shù)時平衡正向移動。

4.(1)在一定條件下，xA+yBUzC的反應(yīng)達(dá)到平衡。

①已知A、B、C都是氣體，在減壓后平衡向逆反應(yīng)方向移動，則x、y、z之間的關(guān)系是

②已知C是氣體，且x+y=z,在增大壓強(qiáng)時，如果平衡發(fā)生移動，則平衡一定向

(填”正反應(yīng)方向”或“逆反應(yīng)方向”)移動；

③若加熱后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，則正反應(yīng)是(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。

(2)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大氣的主要污染物。綜合治理其污染

是環(huán)境化學(xué)當(dāng)前的重要研究內(nèi)容之一。硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3的原理為：

2sO2(g)+O2(g)r催%幺2s03(g)。某溫度下，SOz的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系

根據(jù)圖示回答下列問題：平衡狀態(tài)由A變到B時，平衡常數(shù)K(A)K(B)(填“>”、

或

答案：x+y>z逆反應(yīng)方向放熱=

解析：根據(jù)題中信息，減壓平衡移動方向判斷方程式系數(shù)關(guān)系；根據(jù)題中信息，C為氣體

和系數(shù)關(guān)系，判斷平衡移動方向；根據(jù)題中信息，升溫C減少，由平衡移動判斷正反應(yīng)放

熱或吸熱；根據(jù)平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù)，判斷A點(diǎn)與B點(diǎn)平衡常數(shù)的關(guān)系；據(jù)此解答。

【詳解】

(1)①A、B、C都是氣體，減小壓強(qiáng)，平衡向氣體體積增大的方向移動，即逆向移動，

貝ijx+y>z；答案為x+y>z。

②己知C是氣體，且x+y=z,在增大壓強(qiáng)時，如果平衡發(fā)生移動，則反應(yīng)物中有固體或液

體，所以反應(yīng)物氣體體積之和小于生成物，所以平衡向逆反應(yīng)方向移動；答案為逆反應(yīng)方

向。

③升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，加熱后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少，則平衡向逆反應(yīng)方向移

動，逆反應(yīng)方向是吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；答案為放熱。

(2)平衡常數(shù)只受溫度的影響，溫度不變，則平衡常數(shù)不變，平衡狀態(tài)由A變到B時，

溫度沒有改變，則K(A)=K(B)；答案為=。

5.在10L的密閉容器中，進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng)：C02(g)+H2(g)=三CO(g)+H2O

(g)O

其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表：

t/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

請回答：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=—。

(2)該反應(yīng)為—《填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

(3)能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是一(填字母)。

a.容器中壓強(qiáng)不變

b.混合氣體中c(CO)不變

C.V正(H2)=Vi5;(H2O)

d.c(CO2)=c(CO)

(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(CO?)-c(H2)=C(CO)c(H2O),試判斷此時

的溫度為—

(5)某溫度下，將CO2和H2各。.lOmol充入該容器中，達(dá)到平衡后，測得

c(CO)=0.0080mol/L,則CO2的轉(zhuǎn)化率為—，若此時容器中再充入CO2和H2各O.lOmol,

反應(yīng)到達(dá)平衡時CO2的物質(zhì)的量為—mole

C(CO)C(H2Q)

答案:吸熱be83080%0.04

C(CO2)C(H2)

C(CO)C(H2O)

解析:(1)平衡常數(shù)K=；

C(CO2)C(H2)

(2)圖表數(shù)據(jù)隨溫度升高K增大，升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向進(jìn)行；

(3)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不

再發(fā)生變化，可由此進(jìn)行判斷。

【詳解】

C(CO)C(H2O)

(1)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),平衡常數(shù)K=

C(CO2)C(H2)

C(CO)C(H2O)

故答案為:)

C(CO2)C(H2)

(2)圖表數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度升高增大，說明升溫平衡正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反

應(yīng)，

故答案為：吸熱；

(3)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，正逆反應(yīng)速率相等，平衡時各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再

發(fā)生變化：

a.該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)不變，無論該反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器中壓強(qiáng)始終不變

,故a錯誤；

b.混合氣體中c(CO)不變時能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故b正確；

C."正出2)=”逆(比0),體現(xiàn)了正逆方向，且速率相等，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；

d.當(dāng)c(CO2)=c(CO)時，反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，與反應(yīng)物的初始濃度和轉(zhuǎn)化率有關(guān)，

故d錯誤；

故答案為：be；

(4)某溫度下，平衡濃度符合下式：c(C02)-c(H2)=C(CO)c(H20)可以推出K=

C(CO)C(H2O)

:《=1.0,對應(yīng)的溫度是830℃；

C(CO2)C(H2)

(5)根據(jù)反應(yīng)方程式CO2(g)+H2(g)UCO(g)+H2O(g)知，參加反應(yīng)的二氧化碳和一氧化碳的

物質(zhì)的量之比是1:1,生成一氧化碳的物質(zhì)的量=0.0080mol/Lxl0L=0.08mol,所以消耗0.0

8moi二氧化碳，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率=幽㈣X100%

0.1mol

=80%,若此時容器中再充入CO?和H2各O.lOmoL增大壓強(qiáng)，平衡不移動，濃度變?yōu)樵瓉?/p>

的二倍，反應(yīng)到達(dá)平衡時CO2的物質(zhì)的量為0.04mol。

6.工業(yè)上常用如下反應(yīng)消除氮氧化物的污染：CH4(g)+2NO2(g)^N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

△H.回答下面問題：

(1)在某絕熱容器中進(jìn)行上述反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是

A.當(dāng)容器內(nèi)溫度不變時

B.當(dāng)恒容混合氣體密度不變時

C.當(dāng)混合氣體的顏色不變時

D.當(dāng)恒壓混合氣體的總壓強(qiáng)不變時

(2)在溫度為「和不時，分別將0.40molCH4和LOmolNCh,充入體積為1L的密閉容器中,

"(CH4)隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。

010z/min

①溫度為Ti時，0?lOmin內(nèi)NOa的平均反應(yīng)速率v(NO2)=—。該反應(yīng)的4H_0(填“大

于""小于‘'或''等于")。

②比較M點(diǎn)和Q點(diǎn)反應(yīng)速率較高的是,溫度為T2時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_(保

留兩位有效數(shù)字)。

③下列措施中，能夠使上述平衡正向移動，且提高NO?轉(zhuǎn)化率的有一。

A.使用高效催化劑

B.增加CH4的充入量

C.縮小容器體職。增大壓強(qiáng)

D.恒容時，再次充入0.40molCH4和l.OmolNCh

E.降低溫度

④比較M點(diǎn)和N點(diǎn)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)較大的是原因是

答案：AC0.02mol?L”?min」小于Q0.42mol?L”BENN點(diǎn)時容器內(nèi)的混合氣體

的總物質(zhì)的量大于M點(diǎn)

【詳解】

(1)A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時(其他不變)，說明反應(yīng)一定

達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；

B.該可逆反應(yīng)為全是氣體參加的反應(yīng)，恒容混合氣體密度不變，不能說明反應(yīng)一定達(dá)平

衡狀態(tài)，因?yàn)槊芏仁冀K保持不變，B項(xiàng)錯誤；

C.該可逆反應(yīng)中含有有色物質(zhì)NO?,當(dāng)混合氣體的顏色不變時，可以說明反應(yīng)一定達(dá)到

平衡狀態(tài)，C項(xiàng)正確；

D.該可逆反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等的反應(yīng)，恒壓時，總壓強(qiáng)始終不變，不能說明

反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)錯誤；

(2)①溫度為方時，lOmin時,n(CH4)=0.3mol,根據(jù)方程式,反應(yīng)的

H(NO2)=2x(0.4mol-0.3mol)=0.2mol,NO2的平均反應(yīng)速率

0.2mol

110

V(NO2)=IL=0()2mol-L_?min-

根據(jù)圖像，石時先達(dá)到平衡，說明4>7”溫度越高平衡時甲烷物質(zhì)的量越大，說明平衡

逆向進(jìn)行，因此正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，△H<0。答案為：0.02mol,L"，min"；小于；

②分析圖像，相同時間內(nèi)，M點(diǎn)的"(CH，大于Q點(diǎn)的"(CFU),說明相同時間內(nèi)，Q點(diǎn)的反

應(yīng)速率較高。

溫度為一時，由圖像可知，平衡時〃(CH4)=0.15mo1,根據(jù)反應(yīng)方程式，利用三段式進(jìn)行計(jì)

算：

設(shè)平衡時〃(NCh)為2x

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g：)+2H?0(g)

起始物質(zhì)的量(mol)0.401.0000

轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)

平衡物質(zhì)的量(molj0.15

2xXX2x

?j1.Omol-2x(0.40-0.15)mol…、一…"t、、，―一心

由反應(yīng)方程式可知，x=-------------------------=0.25mol,則溫度為“時，該反應(yīng)的

2

0.25mol0.25mol(0.5molV

平衡常數(shù)代一-------當(dāng)一11=0.42mol.L?。答案為：Q；042moi山

0.15mol(0.5mol)

1L義〔ILJ

③A.改用高效催化劑，不能影響平衡的移動，不能提高NO?轉(zhuǎn)化率，A項(xiàng)錯誤；

B.增加CH」的充入量，CH」的濃度增大，反應(yīng)速率加快，平衡正向移動，NCh轉(zhuǎn)化率提

高，B項(xiàng)正確；

C.縮小容器體積，增大壓強(qiáng)，平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，即平衡向逆反應(yīng)方向

移動，NCh轉(zhuǎn)化率降低，C項(xiàng)錯誤；

D.恒容時，按原比例再次充入CH4和NCh,相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，壓強(qiáng)增大，平衡逆向移

動，NO2轉(zhuǎn)化率降低，D項(xiàng)錯誤；

E.降低溫度，反應(yīng)速率減慢，平衡向放熱方向移動，即向正反應(yīng)方向移動，NCh轉(zhuǎn)化率提

高，E項(xiàng)正確；

④分析圖像，N點(diǎn)時〃(CPU)小于M點(diǎn)，結(jié)合反應(yīng)方程式，說明N點(diǎn)時總物質(zhì)的量大于M

點(diǎn)的總物質(zhì)的量，恒溫恒容條件下，物質(zhì)的量和壓強(qiáng)成正比，故N點(diǎn)時容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)較

大。答案：N；N點(diǎn)時容器內(nèi)的混合氣體的總物質(zhì)的量大于M點(diǎn)。

7.在一固定容積的密閉容器中，充入2moicCh和1mol%發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng):

CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)與溫度(T)的關(guān)系如表：

T/℃70080083010001200

K0.60.91.01.72.6

回答下列問題：

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。

(2)若反應(yīng)在830℃下達(dá)到平衡，則CCh氣體的轉(zhuǎn)化率為?

(3)若絕熱時(容器內(nèi)外沒有熱量交換)，平衡發(fā)生移動的結(jié)果是使容器內(nèi)CO的濃度增大，

則容器內(nèi)氣體溫度(填“升高”、“降低”或“不能確定”)。

(4)在830℃達(dá)平衡后在其容器中分別又充入1molCO2和1molCO后，該反應(yīng)的v

(填“大于”"小于等于”)。

c(HQ)c(CO)

-降低小于

°C(H2)C(CO2)3

【詳解】

c(HoO)c(CO)

(1)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念可知該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=:口J：<;

C(H2)C(CO2)

(2)830℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1,設(shè)平衡時轉(zhuǎn)化的CCh的物質(zhì)的量為xmoL列三段式

有：

H2(g)+CO2(g)^CO(g)+H2O(g)

起始(mol)1200

轉(zhuǎn)化(mol)xxxx

平衡(mol)1-x2-xxx

該反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)，所以有

XXX

解得，所以CO2的轉(zhuǎn)化率為四'I。。％=33.3%或;；

02mol'

(3)由表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高平衡常數(shù)增大，說明平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為吸

熱反應(yīng)，若絕熱時(容器內(nèi)外沒有熱量交換)，平衡發(fā)生移動的結(jié)果是使容器內(nèi)CO的濃度增

大，則平衡正向移動，吸收熱量，故容器內(nèi)氣體溫度降低；

(4)根據(jù)⑵的計(jì)算可知830C時達(dá)到平衡時H2、CO?、CO、H2O的物質(zhì)的量分別為gmol、

4227

—mol、—mok—mol,加入ImolCO2和ImolCO后CCh和CO的物質(zhì)的量變?yōu)橐籱ol、

3333

-mol,該反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，可以用物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算濃度商，所

3

52

—X-1A

以濃度商為舛=衛(wèi)＞1，所以平衡逆向移動，丘小于V逆。

Zxl7

33

【點(diǎn)睛】

對于反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等的反應(yīng)，可以用物質(zhì)的量、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等物理量

代替濃度計(jì)算平衡常數(shù)和濃度商。

8.在某溫度下，將H2和L各Imol的氣態(tài)混合物充入10L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)H2(g)+

b(g)U2Hl(g)AH〈O,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，測得c(H2)=0.08mol/L,容器內(nèi)壓強(qiáng)為

P(Pa)。

(1)保持容器容積不變，向其中再加入ImolFh,反應(yīng)速率(填“加快”、“變慢”或

“不變”)，平衡移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。

(2)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入lmolN2(N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率(填

“加快”、“變慢”或“不變”)，平衡移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)

方向”或“不”)。

(3)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=。

(4)在上述溫度下，將容器體積壓縮至原來的一半，混合氣體顏色將(填序號)

A.加深B.變淺C.先變深后變淺D.先變淺后變深E.不變

(5)在上述溫度下，將以和L各2moi的氣態(tài)混合物充入10L的恒容密閉容器中，達(dá)到化學(xué)

平衡狀態(tài)時，c(H?=,容器內(nèi)壓強(qiáng)為。

答案：加快向正反應(yīng)方向變慢不0.25A0.16mol/L2p(Pa)

解析：根據(jù)有效碰撞理論和勒夏特列原理原理綜合判斷反應(yīng)速率和平衡移動，根據(jù)平衡常

數(shù)公式計(jì)算K,并運(yùn)用K值計(jì)算平衡時物質(zhì)濃度。

【詳解】

(1)增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，平衡向正反應(yīng)方向移動；

(2)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入lmolN2(N2不參加反應(yīng))，容器體積增大，物質(zhì)濃

度下降，反應(yīng)速率變慢，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，平衡不移動；

(3)依題意可知，平衡時c(L)=c(H2)=0.08mol/L,生成c(HI)=0.04mol/L,平衡常數(shù)

c(HI)

K=----------=025?

C(H2)C(Z2)-'

(4)體積壓縮一半，濃度增大一倍，平衡不移動，氣體顏色加深；

⑸設(shè)H2消耗濃度為xmol/L,則平衡時c(L)=c(H2)=(0.2—x)mol/L,c(HI)=2xmol/L,根據(jù)

平衡常數(shù)K為0.25,帶入平衡時各物質(zhì)濃度求得x=0.04,c(l2)-c(H2)=0.16mol/L,

c(HI)=0.08mol/L,壓強(qiáng)為原來的2倍，即2P(Pa)。

9.在恒容密閉容器中，控制不同溫度進(jìn)行CO?分解實(shí)驗(yàn)：2cCh(g)U2co(g)+Ch(g)。以

CCh起始濃度均為cmolL?測定C02的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果如圖所示。圖中甲曲線表示CO2的平

衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系，乙曲線表示不同溫度下反應(yīng)lOmin所測CO2的轉(zhuǎn)化率。

二

氧

化

碳

轉(zhuǎn)

化

率

％

℃

溫度

向曲線

曲線乙

高，

度升

隨溫

(O)—

速率v

平均

應(yīng)的

，反

達(dá)A點(diǎn)

in到

應(yīng)lOm

℃時反

1300

①在

2

以

還可

外，

溫度

升高

，除

增大

化率

2的轉(zhuǎn)

點(diǎn)CO

讓B

。要

是

因

原

的

近

靠

甲

個)。

任填一

措施(

采取

.

的是

狀態(tài)

平衡

達(dá)到

反應(yīng)

上述

說明

列能

②下

CO；

nmol

生成2

同時