化学反应平衡能量易错题及解析.docx

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化学反应平衡能量易错题及解析

1、在其他条件不变时，改变某一条件对A：

（g）+3B（g）═2AB3，（g） 化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度）．下列结论正确的是（　　）

A．a、c两点A2的转化率相等

B．正反应一定是吸热反应，且T2＞T1

C．b点时，平衡体系中A、B原子数之比最接近于1：

3

D．向a点的平衡体系中加入A2，可达到b点的平衡状态

解析：

A、根据图象可知，a、b、c各点中B的起始物质的量依次增大，对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，则另一种反应物的转化率增大，则达到平衡时A2的转化率大小为：

a＜b＜c，故A错误．

B、B、若T2＞T1，由图象可知温度升高生成物的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应分向移动，则正反应为吸热反应，若T1＞T2，由图象可知温度升高生成物的物质的量减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故B错误．

C、C、AB3的体积分数最大时，AB3占总气体的量最大，则体系的原子个数比就要决定于AB3的原子个数比，即1：

3，故C正确．

D、D、向a点的平衡体系中加入A2，可以使AB3的体积分数达到b点的值，但是不能说是达到b点的平衡状态，本题是恒温恒容条件下，A2的物质的量不变，根据改变B2的物质的量分别在两个温度下AB3达到平衡状态时的体积分数曲线图，结合等效平衡解释知，只有初始状态时A2和B2的物质的量完全相同时才能达到等效平衡，故D错误．

E、故选C．

2、在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4（g）

2NO2（g），随温度升高，混合气体的颜色变深。

（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是。

答案：

逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动

3、已知氯水中有如下平衡：

Cl2+H2O

HCl+HClO，常温下在一个容积为50mL的针筒（如图，活塞可自由滑动，针筒上刻有刻度）里吸入40mLCl2和10mLH2O。

（1）针筒中可观察到的现象是___________________。

（2）若将此针筒长时间放置在有日光的地方，最终可观察到的现象是_____________。

（3）用化学平衡的观点解释上题中的现象：

______________________________________。

（4）在该针筒内吸入NO2和N2O4的混合气体，如果将活塞迅速往上推，对气体进行压缩，观察到的现象为________________；如果将活塞迅速向下拉，观察到的现象为__________________。

（1）气体的体积缩小，溶液呈黄绿色

（2）气体和溶液均变为无色，最后气体的体积为20mL

（3）氯水中存在平衡：

Cl2+H2O

HCl+HClO，因为HClO见光易分解（2HClO

2HCl+O2↑）而导致平衡不断向右移动，最终Cl2耗尽生成O2，且O2的体积为原有Cl2体积的一半

（4）混合气体的颜色先变深后变浅；混合气体的颜色先变浅后变深

【试题分析】

（1）氯气能溶于水并与水发生反应，导致气体体积缩小，所得溶液（新制氯水）呈黄绿色。

（2）、（3）若将此针筒长时间放置在有日光的地方，HClO在光照条件下会发生分解反应生成O2，由于HClO的浓度减小，平衡Cl2+H2O

HCl+HClO右移，最终Cl2耗尽，HClO全部分解生成O2，且O2的体积为原有Cl2体积的一半。

（4）NO2是红棕色气体，N2O4是无色气体。

将活塞迅速往上推，对气体进行压缩时，气体的体积缩小，NO2的浓度突然增大，混合气体的颜色在短时间内加深，由于加压时平衡2NO2（g）

N2O4（g）向正反应方向移动，气体的颜色又逐渐变浅（与起始状态相比最终颜色还是加深了）。

如果将活塞迅速往下拉，气体的体积突然增大，NO2的浓度突然减小，混合气体的颜色在短时间内变浅，由于减压时平衡向逆反应方向移动，气体的颜色又逐渐加深（与起始状态相比最终颜色还是变浅了）。

4、下列事实可用勒夏特列原理解释的是（　　）

A．使用催化剂有利于加快合成氨反应的反应速率

B．硫酸工业中，将黄铁矿粉碎后加入沸腾炉中

C．500℃左右比在室温时更有利于提高合成氨的转化率

D．配制氯化铁溶液时，将氯化铁加入盐酸中，然后加水稀释

A．加入催化剂，只能增大反应速率，但平衡不发生移动，不能用勒夏特列原理解释，故A错误；

B．硫酸工业中，将黄铁矿粉碎，增大了固体的表面积，反应速率增大，但平衡不发生移动，不能用勒夏特列原理解释，故B错误；

C．合成NH3的反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，但升高温度为加快反应速率，不能用勒夏特列原理解释，故C错误；

D．氯化铁为强酸弱碱盐，水解呈酸性，配制溶液时，加入盐酸，可抑制水解，可用勒夏特列原理解释，故D正确．

5、在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：

a（g）+b（g）⇌2c（g）；△H1＜0

x（g）+3y（g）⇌2z（g）；△H2＞0

进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所作的功），下列叙述错误的是（）

A.等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变

B.等压时，通入z气体，反应器中温度升高

C.等容时，通入惰性气体，各反应速率不变

D.等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大

解析：

解：

A、等压时，通入惰性气体，气体的体积增大，平衡x（g）+3y（g）⇌2z（g）（△H＞0）向左移动，反应放热，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，所以平衡a（g）+b（g）⇌2c（g）也向左（吸热方向）移动，c的物质的量减小，故A错误；

B、等压时，通入z气体，增大了生成物的浓度，平衡x（g）+3y（g）⇌2z（g）向左移动，由于该反应的逆反应是放热反应，容器内温度升高，虽然导致第一个反应向逆反应移动，但移动结果不会恢复到原温度，故平衡时温度升高，故B正确；

C、等容时，通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各组分的反应速率不发生变化，故C正确；

D、等容时，通入z气体，增大了生成物z的浓度，平衡逆向移动，所以y的物质的量浓度增大，故D正确；

故选A．

6、在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生下列反应：

　　Fe（s）＋CO2（g）

FeO（s）＋CO（g）+QkJ

其中CO2、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化如图所示。

（1）、反应在1min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2g。

用CO的浓度变化表示的反应速率υ（CO）=_________。

（2）、反应进行至2min时，若只改变一个条件，曲线发生的变化如图所示，3min时再次达到平衡，则Q   0（填“＞”、“＜”或“=”）。

第一次平衡与第二次平衡的平衡常数相比，K1      K2。

（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）、5min时再充入一定量的CO（g），平衡发生移动。

下列说法正确的是       （填写编号）。

a．υ（正）先增大后减小          b．υ（正）先减小后增大

c．υ（逆）先增大后减小          d．υ（逆）先减小后增大

表示n（CO2）变化的曲线是________（填写图中曲线的字母编号）。

（4）、请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：

______________________________________________________________________。

0.1mol/（L·min）（2分）

＜；＜（1分1答，共2分）

c ；b（1分1答，共2分）

Fe（或FeO）的质量（或物质的量）保持不变；固体总质量保持不变。

（2分）

（1）、固体的质量增加了3.2g，根据化学反应方程式，可知有0.2molFeO生成，即在1min内也生成了0.2molCO，υ（CO）=0.1mol/（L·min）

（2）反应进行至2min时，改变的条件是升温，因为反应速率加快，平衡右移，正反应是吸热反应，Q＜0，升温，平衡右移，K增大，所以K1

（3）5min时再充入一定量的CO（g），平衡向左移动，υ（逆）突然增大，然后减小，υ（正）逐渐增大，故选C。

表示n（CO2）变化的曲线是b，平衡左移，n（CO2）逐渐增大。

（4）Fe（或FeO）的质量（或物质的量）保持不变；固体总质量保持不变，就能说明可逆反应已经达到化学平衡状态。

7、在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生反应：

Fe（s）+CO2（g）⇌FeO（s）+CO（g）．其中CO2、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化关系如图所示．

（1）反应在1min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2g．用CO2的浓度变化表示的反应速率v（CO2）=　．

（2）反应进行至2min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3min时再次达到平衡，则△H　　0（填“＞”、“＜”或“=”）．

（3）5min时再充入一定量的CO（g），平衡发生移动．下列说法正确的是（）（填写编号）．

a．v正先增大后减小 b．v正先减小后增大

c．v逆先增大后减小 d．v逆先减小后增大

表示n（CO2）变化的曲线是　b　（填写图中曲线的字母编号）．

（4）请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：

　．

考点：

物质的量或浓度随时间的变化曲线；化学平衡的影响因素；化学反应速率和化学计量数的关系．.

专题：

化学平衡专题．

分析：

（1）根据固体质量增加3.2g，求出生成FeO的量，然后求出二氧化碳的变化量及反应速率；

（2）根据新平衡时CO物质的量增加，判断平衡移动；

（3）根据浓度变化分析反应速率变化；

（4）平衡时各物质的质量保持不变．

解答：

解：

（1）Fe（s）+CO2（g）⇌FeO（s）+CO（g）中Fe→FeO，固体质量增加3.2g为氧元素的质量，则氧元素的物质的量为0.2mol，说明生成FeO为0.2mol，所以消耗的二氧化碳为0.2mol，所以v（CO2）=

=0.1mol•L﹣1•min﹣1，故答案为：

0.1mol•L﹣1•min﹣1；

（2）由于建立新平衡时CO物质的量增加，可知升高温度，平衡正向移动，说明正反应吸热，即△H＞0，故答案为：

＞；

（3）充入CO，CO浓度增大，逆反应速率增大，之后逐渐减小；5min时CO2浓度不变，正反应速率不变，平衡逆向移动，CO2浓度增大，正反应速率逐渐增大；n（CO2）的物质的量从原平衡曲线逐渐增大，故答案为：

c；b；

（4）平衡时各物质的量不变，由于Fe转化为FeO固体的质量增大，所以当固体总质量保持不变即是平衡状态，故答案为：

固体总质量保持不变．

点评：

本题考查了化学平衡的影响因素、平衡状态的判断、反应速率的计算等，难度中等，平衡状态的判断：

选择判断的物理量随反应进行发生变化，当该物理量不再变化，说明到达平衡．

8、在一定条件下，可逆反应A+B⇌mC变化如图所示．已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况，回答下列问题：

（1）温度T1______T2（填“＞”“=”或“＜”）．

（2）正反应是______反应（填“吸热”或“放热”）．

（3）如果A、B、C均为气体，则m______ 2（填“＞”“=”或“＜”）．

（4）当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强______（填“增大”“减小”或“不变”），平衡______移动（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）．

（5）已知2A（g）+B（g）⇌2C（g）△H=-a  kJ•mol-1（a＞0），在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2mol A和1mol B，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为ω mol/L，放出热量b kJ．

①a______b（填“＞”“=”或“＜”）．

②若将反应温度升高到700℃，该反应的平衡常数将______（填“增大”“减小”或“不变”）．

③在上述容器中为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的可采取的措施是______（说出一种即可）

（1）由图可知，温度为T1先到达平衡，温度越高反应速率越快，到达平衡的时间越短，故T1＞T2，

故答案为：

＞；

（2）由图可知温度T1＞T2，温度越高C%越小，故升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，

故答案为：

放热；

（3）由图可知，T2温度时达到平衡后向容器加压，C%减小，故增大压强平衡向逆反应移动，增大压强平衡向气体物质的量减小的方向移动，故m＞2，

故答案为：

＞；

（4）当温度和容积不变时，在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，体系压强增大，但反应混合物的浓度不变，平衡不移动，

故答案为：

增大，不；

（5）①反应是可逆反应，加入2molA和1molB不能完全反应，故放出的热量a＞b，

故答案为：

＞；

②该反应正反应是放热反应，将反应温度升高到700℃，平衡向逆反应移动，该反应的平衡常数将减小，

故答案为：

减小；

③增大A2的浓度，或增大B2的浓度 或同时增大A2、B2的浓度可以使反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，

故答案为：

增大A2的浓度，或增大B2的浓度 或同时增大A2、B2的浓度．

9、反应aA（g）＋bB（g）

 cC（g）（ΔH<0）在等容条件下进行。

改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：

回答问题：

（1）反应的化学方程式中，a∶b∶c为________；

（2）A的平均反应速率vⅠ（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列次序为________；

（3）B的平衡转化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是________，其值是________；

（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是__________，采取的措施是__________________；

（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：

T2________T3（填“>”、“<”、“＝”），判断的理由是__________________________；

（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。

∙解析：

本题主要考查化学平衡知识，意在考查考生对图表的分析能力和绘制简单图像的能力。

（1）根据0～20min，A、B、C三种物质浓度的变化量可以确定a∶b∶c＝1∶3∶2。

（2）观察图像，第Ⅱ阶段在第Ⅰ阶段达到平衡的基础上分离出产物C，恒容条件下压强减小，平衡正向移动，反应速率降低，第Ⅲ阶段在第Ⅱ阶段达到平衡的基础上浓度没有突变，反应正向进行，恒容条件下改变的条件为降低温度，反应速率再次降低直至达到平衡。

（3）αⅠ（B）＝

×100%＝50%、

αⅡ（B）＝

×100%＝38%、αⅢ（B）＝

×100%＝19%。

（6）第Ⅳ阶段在第Ⅲ阶段的基础上将容器体积扩大一倍，A、B、C各自的浓度在0min时变为原来的一半，体积扩大，压强减小，平衡向逆反应方向移动，直至达到新的平衡状态，平衡时各自的浓度均比原平衡的浓度小，进而可画出各自的浓度随时间变化的曲线。

答案：

（1）1∶3∶2

（2）vⅠ（A）>vⅡ（A）>vⅢ（A）

（3）αⅢ（B）　0.19（19%）

（4）向正反应方向　从反应体系中移出产物C

（5）>　此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动

（6）

（注：

只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可）

10、I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2（aq）+I-⇌I3-（aq）．测得不同温度下该反应的平衡常数K如下表：

t/℃

5

15

25

35

50

K

1100

841

680

533

409

A．反应I2（aq）+I-⇌I3-（aq）的△H＞0

B．其他条件不变，升高温度，溶液中c（I3-）减小

C．该反应的平衡常数表达式是K=

D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于680

A．由表中数据可知，温度越大平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应方向为放热反应，即△H＜0，故A错误；

B．升高温度平衡向逆反应方向移动，溶液中c（I3-）减小，故B正确；

C．I2（aq）+I-⇌I3-（aq）平衡常数k=

，故C错误；

D．加入KI固体，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，加入少量KI固体，平衡常数K不变，故D错误；

故选B．

（4）若A、B、C均为气体，加入催化剂，平衡_________移动（填正向、逆向、不）

.在新制的氯水中存在平衡：

Cl2＋H2O

HCl＋HClO，若向氯水中加入适量水，平衡_________移动（填正向、逆向、不），原因是：

____________________________________________________________________。

HClO浓度_________（填增大、减小、不变）

（4）不

.正向加水稀释后，Q＜K，平衡正向移动。

减小