化学平衡移动原理知识点题库

在一恒容密闭烧瓶中，25℃时存在平衡：2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂O₄(g) △H＜0。将烧瓶置于100℃的水中，则下列物理量中不会改变的是（）

A . 颜色 B . 密度 C . N₂O₄的浓度 D . 压强

在密闭容器中发生下列反应aA(g) $\text{[math]}$ cC(g)＋dD(g)，压缩容积到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是(　　)

A . A的转化率变大 B . 平衡向正反应方向移动 C . A的体积分数变大 D . a＞c＋d

水煤气(CO 和H₂)是重要燃料和化工原料，可用水蒸气通过炽热的炭层制得：C(s) + H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g) +H₂(g) △H＝+131.3 kJ·mol^-1

（1）该反应的平衡常数K随温度的升高而(选填“增大”“ 减小”或“不变”)
（2）上述反应达到平衡后，将体系中的C(s)部分移走，平衡(选填“向左移”“向右移”或“不移动”)。
（3）下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有___________(填序号)。

A . 单位体积内每消耗1 mol CO的同时生成1molH₂ B . 混合气体总物质的量保持不变 C . 生成H₂O(g)的速率与消耗CO的速率相等 D . H₂O(g)、CO、H₂的浓度相等
（4）某温度下，将4.0 mol H₂O(g)和足量的炭充入2 L的密闭容器中，发生如下反应，C(s)＋ H₂O(g) CO(g)＋H₂(g)，达到平衡时测得K=1，则此温度下H₂O(g)的转化率为。
（5）已知：① C(s)＋H₂O(l) CO(g)＋H₂(g) △H₁
② 2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂ (g) △H₂

③ H₂O (l)＝H₂ (g)＋1/2 O₂ (g) △H₃

则C(s)＋O₂(g)＝CO₂ (g)的△H＝。

烟气(主要污染物SO₂、NO、NO₂)的大量排放造成严重的大气污染，国内较新研究成果是采用以尿素为还原剂的脱硫脱硝一体化技术。

（1）脱硫总反应：SO₂(g)＋CO(NH₂)₂(aq)＋2H₂O(l)＋1/2O₂(g)＝(NH₂)SO₄(aq)＋CO₂(g)，已知该反应能自发进行，则条件是(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
（2）电解稀硫酸制备O₃(原理如图)，则产生O₃的电极反应式为。
（3）室温下，往恒容的反应器中加入固定物质的量的SO₂和NO，通入O₃充分混合。反应相同时间后，各组分的物质的量随n(O₃)∶n(NO)的变化如图。

① n(NO₂)随n(O₃)∶n(NO)的变化先增加后减少，原因是。

② 臭氧量对反应SO₂(g)＋O₃(g)＝SO₃(g)＋O₂(g)的影响不大，试用过渡态理论解释可能原因。
（4）通过控制变量法研究脱除效率的影响因素得到数据如下图所示，下列说法正确的是____。

A . 烟气在尿素溶液中的反应：v(脱硫)＜v(脱硝) B . 尿素溶液pH的变化对脱硝效率的影响大于对脱硫效率的影响 C . 强酸性条件下不利于尿素对氮氧化物的脱除 D . pH=7的尿素溶液脱硫效果最佳
（5）尿素的制备：2NH₃(g)＋CO₂(g) $\text{[math]}$ CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g) ΔH＜0。一定条件下，往10 L恒容密闭容器中充入2 mol NH₃和1 mol CO₂。
① 该反应10 min 后达到平衡，测得容器中气体密度为4.8 g·L^－¹ ，平衡常数K=。

② 上图是该条件下，系统中尿素的物质的量随反应时间的变化趋势，当反应时间达到3min 时，迅速将体系升温，请在图中画出3~10 min 内容器中尿素的物质的量的变化趋势曲线。

下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（）

A . 新制氯水长时间放置颜色变浅 B . 高压比常压更有利于H₂转化为NH₃ C . 蒸干AlCl₃溶液无法得到无水AlCl₃ D . 滴加少量CuSO₄溶液可以加快Zn与稀H₂SO₄反应的速率

向一个绝热恒容密闭容器中通入CO（g）和H₂0（g），—定条件下使反应CO（g）+H₂0（g） $\text{[math]}$ CO₂（g）+H₂（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示，由图可得出的结论正确的是（）

A . 反应物浓度：a点小于c点 B . 该反应的正反应可能为放热反应 C . c点达到平衡状态 D . △t₁=△t₂时，H₂的产率：a〜b段大于b〜c段

在密闭容器中进行下列反应:CO₂(g)+C(s) $\text{[math]}$ 2CO(g) ΔH>0,达到平衡后,若改变下列条件,则平衡及指定物质的浓度如何变化?

（1）增加C(s),平衡。
（2）减小密闭容器容积,保持温度不变,则平衡。
（3）通入N₂,保持密闭容器容积和温度不变,则平衡。
（4）保持密闭容器容积不变,升高温度,则平衡。

低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：

2NH₃(g)+NO(g)+NO₂(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)+3H₂O $\text{[math]}$

在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（）

A . 平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B . 平衡时，其他条件不变，增加NH₃的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小 C . 单位时间内消耗NO和N₂的物质的量比为1：2时，反应达到平衡 D . 其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大

下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是（）

A . 高压比常压有利于合成SO₃ B . 合成NH₃反应，为提高NH₃的产率，理论上应采取相对较低温度的措施 C . 对CO(g)+NO₂(g)⇌CO₂(g)+NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深 D . 溴水中有平衡：Br₂+H₂O⇌HBr+HBrO，加入AgNO₃溶液后，溶液颜色变浅

在密闭容器中：按CO₂与H₂的物质的量之比为1:3进行投料，发生反应2CO₂(g)+6H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(g) △H<0,在5MPa 下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数 ( V% ) 如图所示，下列说法中正确的是（）

A . 表示CH₃CH₂OH组分的曲线是IV B . 图中曲线交点a、b 对应的上述反应平衡常数K_a > K_b C . 图中曲线交点a 对应的 CO₂转化率为 40% D . 若甲、乙两个密闭容器起始时的容积、温度及投料方式均相同，甲：恒温恒压，乙；恒温恒容，反应达平衡时CH₃CH₂OH产率：甲＜乙

在密闭容器中进行反应：A(g)＋3B(g)⇌2C(g)，下列有关图像的说法错误的是( )

A .

依据图可判断正反应为放热反应 B .

虚线可表示使用了催化剂时的变化情况 C . 图片_x0020_100026

若ΔH<0，图可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动 D .

由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应吸热

已知：由CO₂制备甲烷的反应为 CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g)△H＜0。一定温度下，在一容积恒定的密闭容器中充入1mol CO₂(g)和4molH₂(g)发生上述反应，反应达到平衡后，若要同时增大正反应速率和H₂平衡转化率，下列措施合理的是（）

A . 通入一定量的氦气，增大压强 B . 将产物分离出来 C . 再充入1molCO₂(g)和4molH₂(g) D . 适当降低温度

CO₂是廉价的碳资源，将其甲烷化具有重要意义。

热化学转化法：原理为CO₂(g)+4H₂(g) $\text{[math]}$ CH₄(g)+2H₂O(g)△H

（1）每生成0.4mol CH₄(g)，放出66kJ的热量。则△H=；
（2）其他条件不变，压强对CO₂的转化率及CH₄的选择性的影响如图所示。CH₄的选择性= $\text{[math]}$ ×100%，CO₂甲烷化反应选择0.1MPa (1个大气压)而不选择更高压强的原因是。

电化学转化法：在多晶Cu催化下，电解CO₂制备CH₄的原理如图所示。
（3）铂电极上产生的气体为(填化学式)；
（4）电解结束时阴、阳极室的KHCO₃溶液的浓度基本保持不变。在电解过程中， $\text{[math]}$ 移向 (填“阴”或“阳” )极室。写出阴极的电极反应式；
（5）电解过程中应持续通入CO₂ ，同时温度应控制在10℃左右，使CO₂优先于H⁺在电极上发生反应。该电解过程不在室温下进行的原因是。

H₂S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。请回答下列问题：

（1）苯硫酚(C₆H₅SH)是一种重要的有机合成中间体，工业上常用氯苯(C₆H₅Cl)和硫化氢(H₂S)来制备苯硫酚。已知下列两个反应的能量关系如图所示，则C₆H₅Cl与H₂S反应生成C₆H₅SH的热化学方程式为。
（2） H₂S与CO₂在高温下反应制得的羰基硫(COS)可用于合成除草剂。在610K时，将0.40molH₂S与0.10molCO₂充入2.5L的空钢瓶中，发生反应：H₂S(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ COS(g)+H₂O(g)；△H=+35kJ/mol，反应达平衡后水蒸气的物质的量分数为0.02。
①在610K时，反应经2min达到平衡，则0～2min的反应速率v(H₂S)=。

②实验测得上述反应的速率方程为：v_正=k_正·c(H₂S)·c(CO₂)，v_逆=k_逆·c(COS)·c(H₂O)，k_正、k_逆分别为正、逆反应速率常数，速率常数k随温度升高而增大。则达到平衡后，仅升高温度，k_正增大的倍数 (填“>”“<”或“=”)k_逆增大的倍数。

③该条件下，容器中反应达到化学平衡状态的依据是(填字母序号)。

A．容器内混合气体密度不再变化

B．v_正(H₂S)=v_逆(COS)

C．容器内的压强不再变化

D．H₂S与CO₂的质量之比不变
（3）工业上可以通过硫化氢分解制得H₂和硫蒸气。在密闭容器中充入一定量H₂S气体，反应原理：2H₂S(g) $\text{[math]}$ 2H₂(g)+S₂(g)，H₂S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①图中压强(P₁、P₂、P₃)的大小顺序为，理由是。

②如果要进一步提高H₂S的平衡转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有。

③在温度T₂、P₃=5MPa条件下，该反应的平衡常数K_p=MPa(已知：用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

700℃时，向容积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入一定量的CO和 $\text{[math]}$ ，发生如下反应： $\text{[math]}$ ，反应过程中测定的部分数据见表：

反应时间/min	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
0	0.30	0.60
20	0.10
30		0.20

下列说法正确的是（）

A . 保持其他条件不变，升高温度，平衡时 $\text{[math]}$ ，则反应的 $\text{[math]}$ B . 反应在 $\text{[math]}$ 内的平均速率为 $\text{[math]}$ C . 保持其他条件不变，再向平衡体系中同时通入 $\text{[math]}$ ，达到新平衡前v(正)＜v(逆) D . 相同温度下，若起始时向容器中充入 $\text{[math]}$ ，达到平衡时 $\text{[math]}$ 转化率大于 $\text{[math]}$

CO、NH₃、NO₂、SO₂处理不当易造成环境污染，如果对这些气体加以利用就可以变废为宝。回答下列问题：

（1）硝酸厂常用催化还原法处理尾气。CH₄在催化条件下可以将NO₂还原为N₂_。
已知：I.CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)ΔH₁=-890.3kJ·mol^-1；

II.N₂(g)+2O₂(g)=2NO₂(g)ΔH₂=+67.7kJ·mol^-1

则CH₄(g)+2NO₂(g)=CO₂(g)+N₂(g)+2H₂O(l)ΔH=。
（2）工业上利用NH₃生产氢氰酸(HCN)的反应为CH₄(g)+NH₃(g)⇌HCN(g)+3H₂(g) ΔH>0。
①该反应在(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。

②一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入2molCH₄(g)和2molNH₃(g)，发生上述反应，10min末达到平衡状态，测得NH₃的体积分数为30%。则0~10min内，用HCN的浓度变化表示的平均反应速率为；CH₄的平衡转化率为；该温度下，该反应的平衡常数K=(mol/L)²
（3）在催化剂作用下，CO还原NO₂进行汽车尾气处理：2NO₂(g)+4CO(g)⇌4CO₂(g)+N₂(g)ΔH<0。
①相同条件下，选用A、B、C三种催化剂进行反应，生成N₂的物质的量随时间的变化如图1所示。活化能最小的是[填“E(A)”“E(B)”或“E(C)”]。

②在催化剂B作用下，测得相同时间内，处理NO₂的量与温度的关系如图2所示。温度高于300℃，处理NO₂的量随温度升高而减小的原因为(假设该温度范围内催化效率相同)。
（4）煤燃烧产生的SO₂可用足量NaOH溶液吸收生成Na₂SO₃ ， Na₂SO₃溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。

某可逆反应过程能量变化如图所示，下列说法中正确的是（）

A . 该反应热化学方程式为： $\text{[math]}$ B . 其它条件不变，升高温度，A的转化率增大 C . 其它条件不变，加催化剂，反应速率增大， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 均减小，ΔH不变 D . 其它条件不变，增大压强，平衡向逆向移动，平衡常数K减小

在某一恒温、容积可变的密闭容器中发生如下反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时刻达到平衡后，在 $\text{[math]}$ 时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )

A . $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ B . Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时， $\text{[math]}$ 的体积分数： $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 时刻改变的条件可以是向密闭容器中加入 $\text{[math]}$ D . Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数： $\text{[math]}$

下图是煤的综合利用过程中化工产业链的一部分

（1）煤的气化发生的主要反应是： $\text{[math]}$ 。
已知： $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
$\text{[math]}$         $\text{[math]}$
$\text{[math]}$         $\text{[math]}$
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是。
（2）用煤气化后得到的 $\text{[math]}$ 合成氨： $\text{[math]}$          $\text{[math]}$ 。在容积为2L的密闭容器中投入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 充分反应，在不同时间改变反应条件，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是(填字母)。
a．t₁时可能增大了 $\text{[math]}$ 的浓度                                   b．t₂时可能充入了氦气
c．t₃时可能降低了温度                                           d．t₄时可能分离出氨气
（3）如图是合成氨反应平衡混合气中 $\text{[math]}$ 的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L₁、L₂)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是(填“温度”或“压强”)；判断L₁L₂ (填“＞”或“＜”)，理由是。
（4）某温度时合成甲醇的反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，在容积固定的密闭容器中，各物质的浓度如下表所示：
浓度
时间
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
0
1.0
1.8
0
2min
0.5
0.5
4min
0.4
0.6
0.6
6min
0.4
0.6
0.6
①前2min的反应速率 $\text{[math]}$ 。
②该温度下的平衡常数。(可用分数表示)

运用化学知识回答下列问题：

（1）载人航天器中，可通过如下反应将航天员呼出的 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，再通过电解 $\text{[math]}$ 获得 $\text{[math]}$ 。
已知：① $\text{[math]}$
② $\text{[math]}$
则 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的热化学方程式为。
（2）已知 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 可以相互转化： $\text{[math]}$ 。现将一定量 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合气体通入体积为2L的恒温密闭容器中，物质浓度随时间的变化关系如图1所示。
①图中曲线(填“X”或“Y”)表示 $\text{[math]}$ 随时间的变化。
②a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的是(填字母)。d点的平衡常数K=(计算结果精确到0.1)。
③ $\text{[math]}$ 内， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
（3） $\text{[math]}$ 催化氧化生成 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ，混合体系中 $\text{[math]}$ 的百分含量与温度(T)的关系如图2所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时， $\text{[math]}$ (填“>”、“<”或“=”，下同) $\text{[math]}$ 。
③平衡常数K(A)K(C)。

浓度时间	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
0	1.0	1.8	0
2min	0.5		0.5
4min	0.4	0.6	0.6
6min	0.4	0.6	0.6

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