题目内容

已知建立化学平衡的可逆反应：X（g）+Y（g）?3Z（g），改变条件，使化学平衡向正反应方向移动，下列叙述正确的是
（　　）
分析：A．生成物质量增大小于混合物总质量增大，生成物的质量分数可能降低；
B．若增大体积，降低压强，平衡向正反应方向移动，Z的浓度减小；
C．若增大X的浓度，Y的转化率增大，X的转化率降低；
D．平衡向正反应方向移动，生成物的质量一定增大．
解答：解：A．若降低压强平衡向正反应移动，生成物的质量增大，但混合气体总的质量不变，生成物的质量分数一定增大，但若增大反应物的质量，平衡向正反应方向移动，若生成物质量增大小于混合物总质量增大，生成物的质量分数可能降低，故A错误；
B．恒容条件下，增大X的浓度，平衡向正反应方向移动，生成的浓度一定增大，但若增大体积，降低压强，平衡向正反应方向移动，Z的浓度减小，故B错误；
C．降低压强平衡向正反应方向移动，反应物转化率增大，但若增大X的浓度，Y的转化率增大，X的转化率降低，故C错误；
D．平衡向正反应方向移动，生成物的质量一定增大，故D正确；
故选D．
点评：本题考查化学平衡的影响因素，题目难度中等，注意影响化学平衡移动的因素，解答时注意从勒沙特列原理的角度分析，A为易错点．
练习册系列答案
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工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下

（1）①工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O（g）?CO2+H2，850℃时，往1L密闭容器中充入0.3mol CO和0.2molH2O（g）．反应4min后建立平衡，体系中c（H2）=0.12mol?L-1．CO的平衡浓度为
0.18mol/L
0.18mol/L
 转化率为
40%
40%
 该温度下此反应的平衡常数K=
1
1
 （填计算结果）．
②在850℃时，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向逆反应方向进行的有
A
A
 （选填A、B、C、D、E）
A B C D E
n（CO2） 3 l 0 1 l
n（H2） 2 l 0 1 2
n（CO） 1 2 3 0.5 3
n（H2O） 5 2 3 2 l
（2）合成塔中发生反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．下表为不同温度下该反应的平衡常数．由此可推知，表中T1
＜
＜
300℃（填“＞”、“＜”或“=”）．
 T/°C  T1  300  T2
 K  1.00×107  2.45×105  1.88×103
（3）N2和H2在铁作催化剂作用下从145℃就开始反应，不同温度下NH3产率图1所示．温度高于900℃时，NH3产率下降，原因是
900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
900℃时反应达到平衡状态，再升高温度平衡向左移动
．

（4）在化学反应中只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子．使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ?mol-1表示．请认真观察图2，回答问题．
图中所示反应是
放热
放热
（填“吸热”或“放热”）反应，该反应的△H=
-（E1-E2）kJ/mol
-（E1-E2）kJ/mol
 （用含E1、E2E的代数式表示）．已知热化学方程式：H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，该反应的活化能为167.2kJ?mol-1，则其逆反应的活化能为
409kJ/mol
409kJ/mol
．
（5）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气．目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮的氧化物还原为氮气和水，反应机理为：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ?mol-1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ?mol-1
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：
CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+2H2O（g）+N2（g）△H=-867kJ?mol-1
．
（1）一定条件下，在容积为2L的密闭容器中加入一定量的A，发生如下反应并建立平衡：A（g）?2B（g）　　2B（g）?2D（g）+C（g）测得平衡时各物质的浓度是：c（A）=0.3mol?L-1，c（B）=0.2mol?L-1，c（C）=0.05mol?L-1，则最初加入的A物质的量是
C
C

A．0.8molB．0.5molC．0.9molD．1.2mol
（2）如图为10mL一定物质的量浓度的HCl溶液用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图示．请根据图示计算：
①氢氧化钠物质的量浓度是多少？
0.05mol/L
0.05mol/L

②A的pH值：
2
2

（3）已知硼（B）可形成化合物BCl3，该分子的所有原子最外层是否满足八电子稳定结构
否
否
（填“是”或“否”）．BCl3在潮湿空气中会产生大量白雾，试写出其反应的化学方程式
BCl3+3H2O═3HCl↑+H3BO3
BCl3+3H2O═3HCl↑+H3BO3
．
（4）已知锌锰干电池的总式为：Zn+2MnO2+2NH4Cl=Mn2O3+ZnCl2+2NH3+2H2O则该电池的正极反应式为
2MnO2+2NH4++2e-═Mn2O3+H2O+2NH3
2MnO2+2NH4++2e-═Mn2O3+H2O+2NH3
．
合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料．从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H1=+206.1kJ/mol
②CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）△H2=+247.3kJ/mol
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3
请回答下列问题：
（1）在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示．10min时，改变的外界条件可能是
升高温度
升高温度
．

（2）如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等．在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变．已知甲容器中CH4的转化率随时间变化的图象如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图象．
（3）反应③中△H3=
-41.2kJ/mol
-41.2kJ/mol
．800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
CO H2O CO2 H2
0.5mol 8.5mol 2.0mol 2.0mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是
a
a
（填代号）．
a．v（正）＞v（逆）   b．v（正）＜v（逆）   c．v（正）=v（逆）  d．无法判断
（4）800K时下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2，其反应是2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）；△H=-96.56kJ?mol-1，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙容器维持绝热，三容器各自建立化学平衡．
①达到平衡时，平衡常数K（甲）
=
=
K（乙）
＞
＞
K（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．
②达到平衡时SO2的浓度C（SO2）（甲）
＜
＜
C（SO2）（乙
＜
＜
C（SO2）（丙）（填“＞”、“＜”或“=”）．
二甲醚是一种重要的清洁燃料，工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．利用水煤气合成二甲醚的热化学方程式为：
3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=-274kJ?mol-1．
（1）该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后，为同时提高反应速率和二甲醚的产率，可以采取的措施是
 
（填字母）
A．降低温度   B．加入催化剂   C．缩小容器体积    D．增加H2的浓度   E．分离出二甲醚
（2）该反应可以分两步进行：
4H2（g）+2CO（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g）△H1 ①
CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2△H2=-42kJ?mol-1
则反应①的焓变△H1=
 
kJ?mol-1，熵变△S
 
（填“＞、＜或=”）0．
已知某些化学键的键能数据如下表所示：
化学键 C-H O-H H-H C-O C≡O
键能/kJ．mol-1 413 463 436 358 1072
CO中C与O之间为叁键连接，则CO2中碳氧键的键能是
 
kJ?mol-1．
（3）二甲醚也可以通过CH3OH分子间脱水制得：
2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H3=-23.5kJ?mol-1．在T1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度变化如下表：
物质 CH3OH （g） CH3OCH3 （g） H2O （g）
起始浓度/mol．l-1 2 0.2 0
平衡浓度/mol．l-1 0.4 1 0.8
①该条件下反应平衡常数K=
 
．
②相同条件下，若改变起始浓度．
物质 CH3OH （g） CH3OCH3 （g） H2O （g）
起始浓度/mol．l-1 0.4 1.2 0.6
此时正、逆反应速率的大小：v正
 
（填“＞、＜或=”）v逆．
（4）二甲醚-空气是一种高效的燃料电池，在氢氧化钾溶液中，电池反应方程式为：
CH3OCH3（l）+3O2（g）+4KOH（aq）═2K2CO3（aq）+5H2O（l）
请写出负极的电极反应式：
 
．

(12分)合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成二甲醚等清洁燃料。从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有：
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)    ⊿H1="+206.1" kJ/mol
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)   ⊿H2="+247.3" kJ/mol
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+ H2(g)    ⊿H3
请回答下列问题：
(1)在一密闭容器中进行反应①，测得的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。10min时，改变的外界条件可能是                          。

(2)如图2所示，在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的和，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中的转化率随时间变化的图像如图3所示，请在图3中画出乙容器中的转化率随时间变化的图像。

(3)反应③中          。800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：

此时反应③中正、逆反应速率的关系式是            (填代号)。
a．(正)(逆)   b．(正)<(逆)   c．(正)=(逆)  d．无法判断
（4）800K时下列起始体积相同的密闭容器中充入2mol SO2、1mol O2，其反应是2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；△H=－96.56 kJ?mol-1，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙容器维持绝热，三容器各自建立化学平衡。

【1】达到平衡时，平衡常数K (甲)    K (乙)    K(丙)（填“>”、“<”或“=”）。
【2】达到平衡时SO2的浓度C(SO2)(甲)  C(SO2) (乙)  C(SO2) (丙)（填“>”、“<”或“=”）。

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