2018年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动 1 外界条件对化学平衡

第三单元化学平衡的移动 1 外界条件对化学平衡移动的影响
（答题时间：30分钟）
1. 可逆反应：3A（g）3B（？）＋C（？）（正反应是吸热反应），随着温度升高，气体平均相对分子质量有减小趋势，则下列判断正确的是（）
A. B和C可能都是固体
B. B和C一定都是气体
C. 若C为固体，则B一定是气体
D. B和C不可能都是气体
2. 在密闭容器中发生如下反应：xA（g）＋yB（g）zC（g），达到平衡后测得A的浓度为0.20mol/L。

在恒温下增大压强使容器容积缩小为原来的一半，再次达到平衡时，测得A的浓度为0.35mol/L。

下列说法不正确的是（）
A. x＋y﹥z
B. 平衡向右移动
）
）2HI
）CO
C. v（H2）正＝v（H2O）逆
D. c（CO2）＝c（CO）
（4）在830℃时，若起始浓度c（CO）为1mol·L－1，c（H2O）为1mol·L－1，反应达到平衡时，CO的转化率为。

6. 高炉炼铁中发生的基本反应之一如下：
FeO（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g）△H>0
（1）此反应的平衡常数表达式为：K＝。

（2）温度升高，达到新的平衡后，高炉内CO2与CO的体积比（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）已知1100℃时，K＝0.263。

某时刻测得高炉中c（CO2）＝0.025mol·L－1，c（CO）
＝0.1mol·L－1，在这种情况下，该反应（填“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”或“处于化学平衡状态”）。

（4）由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，已知氢气中H－H键的键能为436kJ/mol，氧气分子中O＝O键的键能为498kJ/mol，则水分子中O－H键的键能为_________kJ/mol。

若1g水蒸气转化成液态水时放热2.5kJ，则反应H2（g）＋1/2O2（g）＝H2O（l）的△H＝kJ/mol。

7. 某化学反应2A（g）B（g）＋D（g）在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为0，反应物A的浓度（mol·L－1）随反应时间（min）的变化情况如下表：
根据上述数据，完成下列填空：
（1）在实验1中，反应在10至20分钟时间内平均速率为mol/（L·min）。

（2）在实验2中，A的初始浓度C2＝mol/L。

（3）设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3v1（填“＞”、“＝”、“＜”）且c31.0mol/L（填“＞”、“＝”、“＜”）。

（4）比较实验4和实验1，可推测该反应是反应（选填“吸热”、“放热”）。

8. 在容积固定为2L的密闭容器中，充入0.180molHI，480℃时出现反应：
2HI（g）H2（g）＋I2（g），体系中n（HI）随时间变化情况如下表：
t/min 0 2 4 6 8 10
n（HI）/mol 0.180 0.164 0.152 0.144 0.140 0.140 反应进行至10min后将反应混合物的温度降低，发现气体的颜色变浅。

（1）0~2min内H2的平均反应速率为。

达到平衡时，HI的转化率是_________。

（2）上述正向反应是反应（选填“放热”、“吸热”）。

（3）某温度下上述反应达到平衡时，恒容、升高温度，原化学平衡向反应方向移动（填“正”或“逆”），正反应速率（填“增大”、“减小”或“不变”），容器内混合气体的压强（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）480℃时，反应H2（g）＋I2（g）2HI（g）的平衡常数K的值为。

（5）要增大反应2HI（g）H2（g）＋I2（g）的平衡常数，可采取的措施是（选填字母）。

A. 增大HI起始浓度
B. 向混合气体中通入I2
C. 使用高效催化剂
D. 升高温度
1. C 解析：混合气体的平均相对分子质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向正反应方向移动，而气体的平均相对分子质量减小，则有两种可能：（1）气体的质量不变，物质的量增加，即B 和C 均为气体。

（2）气体的质量减少，物质的量不变，即B 为气体，C 为固体，所以正确的答案为C 。

2. D 解析：在恒温下增大压强使容器容积缩小为原来的一半的瞬间，A 的浓度是0.40mol/L 。

但再次达到平衡时，测得A 的浓度为0.35mol/L ，这说明增大压强，平衡向正反应方向移动，即正反应是体积减小的，因此选项ABC 都是正确的，选项D 不正确，C 的体积分数增大，答案选D 。

3. B 解析：C （s ）＋CO 2（g ）2CO （g ）；△H＞0，因为1<2，所以减小压强可以使反应向正方向进行，为吸热反应，所以升高温度，使反应向正反应方向进行，故答案为B 。

4. C 解析：升高温度，正反应、逆反应速率都加快；该反应属于气体体积不变的反应，增大压强或压缩体积，平衡不移动，但其中物质的浓度增大，因为I 2（g ）的存在，使得颜色加深。

注意温度、压强均不变，充入HI 气体，则容器的体积增大，反应物浓度减小，开始时正反应速率减小。

5.（1）K ＝222()()()()
c CO c H O c CO c H ⋅⋅（2）吸热（3）BC （4）50% 解析：（1）K 的表达式为K ＝222()()()()
c CO c H O c CO c H ⋅⋅；（2）温度越高，K 越大，所以该反应为吸热反应；（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据为混合气体中CO 浓度不变、v （H 2）正＝v （H 2O ）逆，故BC 正确；A 错误，因为反应过程中压强一直都是不变，故不能用来作为达到平衡状态的依据；D 也错误，c （CO 2）＝c （CO ）只是某个过程中的条件，不能用来作为达到平衡状态的依据；（4）由表可以知道，在830℃时，K 为1，所以K ＝
222()()()()c CO c H O c CO c H ⋅⋅＝1，起始浓度c （CO ）为1mol·L －1，c （H 2O ）为1mol·L －1，平衡时，各物质的浓度为a ，
则（1－a ）（1－a ）/（a×a）＝1，所以a 为0.5mol·L －1，所以CO 的转化率为50%。

6.（1）c （CO 2）/c （CO ）（2）增大（3）向正反应方向进行（4））463.4－286.8 解析：（1）FeO （s ）＋CO （g ）Fe （s ）＋CO 2（g ）的反应的平衡常数表达式为：K ＝c （CO 2）/c （CO ）（固体物质不必写进平衡常数表达式）；（2）△H>0，所以温度升高，平衡向右移动，即平衡常数K 增大，所以CO 2与CO 的体积比增大；（3）温度不变，K 不变，所以c （CO 2）/c （CO ）＝0.025/0.1＝0.25<0.263，所以该反应向正反应方向进行；（4）241.8＝2×O－H 键的键能为－（436＋0.5×498），所以O －H 键的键能为463.4kJ/mol ，1g 水蒸气转化成液态水时放热2.5kJ ，即1mol 水蒸气转化成液态水时放热45kJ ，所以H 2（g ）＋1/2O 2（g ）＝H 2O （l ）的△H＝－（241.8＋45）kJ/mol ＝－286.8kJ/mol 。

7.（1）0.013（2）1（3）＞＞（4）吸热
解析：（1）υ＝（0.80－0.67）/10＝0.013mol·L －1·min －1
（2）实验2与实验1在相同的温度下达到平衡时的各物质浓度相同，则其初始浓度也相同。

（3）同样是在10至20分钟时间内，实验3的△n＝0.17mol ，可证明实验3反应速率快；而在0至10分钟时间内的△n>0.17mol，所以c 3>1.0mol/L
（4）升高温度达到平衡后，A 的量减小，说明平衡右移，正反应是吸热反应。

8.（1）0.002mol/（L·min），22.2%（2）吸热
（3）正，增大，增大（4）1/49（5）D
解析：（1）0~2min 内HI 的反应速率为0.1800.164()22
n v HI t V ∆-===∆⨯0.004mol/（L·min），由各物质的系数比可推出2()v H =0.002mol/（L·min）；
由表格中数据可知，反应到8分钟时，HI 的浓度不再改变，即反应已经达到平衡，此时HI 的转化率为0.1800.140()0.180
HI α-=＝22.2% （2）由题意知，可逆反应2HI （g ）H 2（g ）＋I 2（g ）降温时碘蒸气浓度减小，平衡左移，正反应为吸热反应。

（3）升温时，平衡向吸热反应方向移动，即正向移动；正逆反应速率均增大；由于两边气体系数相等，混合气体的总物质的量并不改变，但温度升高，由PV ＝nRT 可知，压强增
大。

（4）由平衡常数的定义可知，在480℃时，K ＝222()()()c H c I c HI =（5度降低，化学平衡常数减小；对于放热反应则相反。